Kotlin：Android世界的Swift

转自：http://www.infoq.com/cn/news/2015/06/Android-JVM-JetBrains-Kotlin

Kotlin是一门与Swift类似的静态类型JVM语言，由JetBrains设计开发并开源。与Java相比，Kotlin的语法更简洁、更具表达性，而且提供了更多的特性，比如，高阶函数、操作符重载、字符串模板。它与Java高度可互操作，可以同时用在一个项目中。

按照JetBrains的说法，根据他们多年的Java平台开发经验，他们认为Java编程语言有一定的局限性和问题，而且由于需要向后兼容，它们不可能或很难得到解决。因此，他们创建了Kotlin项目，主要目标是：

• 创建一种兼容Java的语言
• 编译速度至少同Java一样快
• 比Java更安全
• 比Java更简洁
• 比最成熟的竞争者Scala还简单

Ashraff Hathibelagal是一名喜欢研究新框架和SDK的独立开发者。近日，他撰文介绍了Kotlin的一些语法。按照他的说法，一个合格的Java程序员可以在很短的时间内学会使用Kotlin。

类与构造函数

Kotlin创建类的方式与Java类似，比如下面的代码创建了一个有三个属性的Person类：

class Person{
    var name: String = ""
    var age: Int = 0
    var college: String? = null
}
`</pre>

可以看到，Kotlin的变量声明方式略有些不同。在Kotline中，声明变量必须使用关键字`var`，而如果要创建一个只读/只赋值一次的变量，则需要使用`val`代替它。另外，为了实现&ldquo;空安全（null safety）&rdquo;，Kotlin对可以为空的变量和不可以为空的变量作了区分。在上述代码中，变量`name`和`age`不可为空，而`？`表明变量`college`可以为空。定义完类之后，创建实例就非常简单了：

<pre>`var jake = Person()
`</pre>

注意，Kotlin没有关键字`new`。实例创建完成后，就可以像在Java中一样为变量赋值了：

<pre>`jake.name = "Jake Hill"
jake.age = 24
jake.college = "Stephen's College"
`</pre>

变量可以采用上述方式赋值，也可以通过构造函数赋值，但后者是一种更好的编码实践。在Kotlin中，创建这样的一个构造函数非常简单：

<pre>`class Person(var name: String, var age: Int, var college: String?) {
}
`</pre>

而实际上，由于构造函数中没有其它操作，所以花括号也可以省略，代码变得相当简洁：

<pre>`class Person(var name: String, var age: Int, var college: String?)

var jake = Person("Jake Hill", 24, "Stephen's College")
`</pre>

上述代码中的构造函数是类头的一部分，称为主构造函数。在Kotlin中，还可以使用`constructor`关键字创建辅助构造函数，例如，下面的代码增加了一个辅助构造函数初始化变量`email`：

<pre>`class Person(var name: String, var age: Int, var college: String?) {

    var email: String = ""

    constructor(name:String, age:Int, college: String?, email: String) : this(name, age, college) {
        this.email = email
    }
}
`</pre>

Kotlin允许创建派生类，但要遵循如下规则：

• 必须使用：代替Java中的extends关键字
• 基类头必须有open注解

• 基类必须有一个带参数的构造函数，派生类要在它自己的头中初始化那些参数

  比如下面的代码创建了一个名为Empoyee的派生类：

  `open class Person(var name: String, var age: Int, var college: String?) {
      ...
  }
  
  class Employee(name: String, age: Int, college: String?, var company: String) : Person(name, age, college) {
  }
  `

  函数与扩展

  有派生就有重载。与类的派生一样，允许重载的方法要有open注解，而在派生类中重载时要使用override注解。例如，下面是在Employee类中重载Person类的isEligibleToVote方法的代码：

  `override fun isEligibleToVote(): Boolean {
      return true
  }
  `

  除了改变类的已有行为，Kotlin还允许开发者在不修改类的原始定义的情况下实现对类的扩展，如下面的代码为Person类增加了一个名为isTeenager的扩展：

  `fun Person.isTeenager(): Boolean {
      return age in 13..19
  }
  `

  在需要扩展来自其它项目的类时，这个特性特别有用。

  上面提到的函数都与Java中的函数类似，但Kotlin还支持其它类型的函数。如果一个函数返回单个表达式的值，那么可以使用=来定义函数。下面是一个创建单表达式函数的例子：

  `fun isOctogenarian(): Boolean = age in 80 .. 89
  `

  Kotlin还支持高阶函数和Lambda表达式。例如，lambda表达式{x,y->x+y}可以像下面这样给一个变量赋值：

  `val sumLambda: (Int, Int) -> Int = {x,y -> x+y}
  `

  而下面的高阶函数将上述表达式作为一个参数，并将表达式的计算结果翻倍：

  `fun doubleTheResult(x:Int, y:Int, f:(Int, Int)->Int): Int {
      return f(x,y) * 2
  }
  `

  该函数可以使用下面的其中一种方式调用：

  `val result1 = doubleTheResult(3, 4, sumLambda)
  `

  或

  `val result2 = doubleTheResult(3, 4, {x,y -> x+y})
  `

  范围表达式

  在Kotlin中，范围表达式用的比较多。范围创建只需要..操作符，例如：

  `val r1 = 1..5
  //该范围包含数值1,2,3,4,5
  `

  如果创建一个降序范围，则需要使用downTo函数，例如：

  `val r2 = 5 downTo 1
  //该范围包含数值5,4,3,2,1
  `

  如果步长不是1，则需要使用step函数，例如：

  `val r3 = 5 downTo 1 step 2
  //该范围包含数值5,3,1
  `

  条件结构

  在Kotlin中，if是一个表达式，根据条件是否满足返回不同的值，例如，下面的代码将isEligibleToVote设置为“Yes”

  `var age = 20
  val isEligibleToVote = if(age > 18) "Yes" else "No"
  `

  when表达式相当于Java的switch，但功能更强大，例如，下面的代码将typeOfPerson设置为“Teenager”：

  `val age = 17
  
  val typeOfPerson = when(age){
      0 -> "New born"
      in 1..12 -> "Child"
      in 13..19 -> "Teenager"
      else -> "Adult"
  }
  `

  循环结构

  Kotlin使用for..in遍历数组、集合及其它提供了迭代器的数据结构，语法同Java几乎完全相同，只是用in操作符取代了:操作符，例如，下面的代码将遍历一个String对象数组：

  `val names = arrayOf("Jake", "Jill", "Ashley", "Bill")
  
  for (name in names) {
      println(name)
  }
  `

  while和do..while循环的语法与Java完全相同。

  字符串模板

  Kotlin允许在字符串中嵌入变量和表达式，例如：

  `val name = “Bob”
  println(“My name is ${name}”) //打印”My name is Bob”

  val a = 10
  val b = 20
  println(“The sum is ${a+b}”) //打印”The sum is 30”

此外，Kotlin与Java高度可互操作。Kotlin可以用一种自然的方式调用现有的Java代码，而Java也很容易调用Kotlin代码。同时，Kotlin也可以与JavaScript互操作。

上面介绍的只是Kotlin的一些基本语法和特性，更多细节请查阅官方文档。事实上，到目前为止，Kotlin还仍然只是一个预览版本，接下来的几个月中还会有多项重大改进及新增特性。尽管如此，GitHub上已有400多个与Kotlin项目相关的库。

在另外一篇文章中，Hathibelagal写道，“如果你正在为Android开发寻找一种替代编程语言，那么应该试下Kotlin。它很容易在Android项目中替代Java或者同Java一起使用。”想要了解如何在Android Studio中使用Kotlin开发Android项目的读者，可以读下这篇文章。