Kotlin修炼指南（三）——奇技淫巧

Kotlin做为Android开发的首选语言，为开发者提供了大量的语法糖和技巧，让开发者能够专一于需求开发，而将语言所带来的影响减小到最少。Java和Kotlin最大的区别，实际上在于Kotlin的函数式编程思想以及语法，特别是lambda表达式，这是Kotlin效率高于Java开发的核心武器，在以前的文章中，已经有比较详细的讲解了。git

下面我将从几个方面分别来给你们演示下Kotlin到底是如何提升开发效率的。github

语法糖

所谓语法糖，实际上就是对Java原生写法进行的封装，虽然不用也能写，可是用了绝对回不去。编程

字符串模版

"${xxxBean.type}"
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字符串模版保证了String的完整性，这也是大部分现代语言都会有的功能，有了字符串模板，就能够再也不使用+进行拼接，不但更方便，也让字符串的语义更加明确。设计模式

Raw string

val str1 = "abc"
val str2 = """value1\n
    value2
    value3
    "value4"
    """.trimMargin()
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三引号表明Raw string，即三引号内全部内容均为string，即便有须要转义的字符，也不用特殊处理。安全

使用trimMargin来去除每行开头的空格微信

强化Switch

Kotlin中的when函数，解除了Java中的switch的不少限制，而且拓展了不少方便的功能。markdown

fun getValue(a: Int) = when {
    a > 0 -> "A"
    a < 0 -> "N"
    a.hashCode() == 0x108 -> "XYS"
    else -> "ZJ"
}
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在使用上更加灵活，同时让选择分支语句更加容易理解。app

语句 Vs 表达式

kotlin中大部分关键字都是表达式。编程语言

表达式有值，而且能做为另外一个表达式的一部分使用，这是函数式编程的基础
语句老是包围着它的代码块中的代码元素，而且没有本身的值，例如Java中的if\else\Switch等。

在Kotlin中，一个if语句是能够直接给一个变量赋值的，这就是表达式，它有返回值。ide

val status = when {}
    xxx -> {}
    xxx -> {}
    else -> {}
}
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这种方式比Java节省了太多的代码，因此Kotlin中再也不须要三目表达式了，直接经过if/else便可。

fun max(a: Int, b: Int) = if (a > b) a else b
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延迟初始化

在Kotlin中，成员变量的值被严格区分可空和非可空，其中非可空的变量值，要么在声明的时候进行初始化，要么经过延迟加载的方式进行初始化，通常来讲，有两种方式来进行延迟加载。

lazy

经过lazy函数，能够实如今首次使用到的时候才去实例化。

private val xxxxFragment by lazy {
    XXXXFragment().apply {
        arguments = Bundle().apply {
        }
    }
}
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lateinit

经过lateinit，本身控制变量的初始化。

private lateinit var iv: ImageView
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这两种方式各有各的使用场景：

by lazy 修饰val的变量
lateinit 修饰var的变量，且变量是非空的类型

data class

data class是Kotlin中一个用来生成模板代码的语法糖，在Java中，定义的实体类，一般会有不少的模板代码，大部分状况下，咱们都是经过一个工具插件来生成，而在Kotlin中，则更加简单。

第一种方式其实是Kotlin对构造函数的优化，省略了构造函数的实体，直接经过参数声明的方式进行了建立。

// Kotlin会为类的参数自动实现get set方法
class User(val name: String, val age: Int, val gender: Int, var address: String)
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第二种方式则是借助data关键字，生成Kotlin中定义好的实体类。

// 用data关键词来声明一个数据类，除了会自动实现get set，同时还会自动生成equals hashcode toString
data class User(val name: String, val age: Int, val gender: Int, var address: String)
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object

object在Kotlin中是一个比较难理解的概念，和Java中的Object彻底不一样，后面会有单独的文章来介绍object，这里先简单的看下Kotlin经过object提供的语法糖。

object，其实能够把它理解成：定义一个类并建立该类的一个实例。

因此object的一个功能，就是快速建立一个单例模式。

例如在代码中常常写的：

object ThreadUtil {

    fun onMainThread(runnable: Runnable) {
        val mainHandler = Handler(Looper.getMainLooper())
        mainHandler.post(runnable)
    }
}
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简化下实际上就是下面的代码。

object Singleton {

    fun xxx() {
    }
}
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反编译后看生成代码，这就是一个典型的饿汉式单例，借助静态代码块初始化的锁，初始化单例实例，从而实现单例效果。

public final class Singleton {
   public static final Singleton INSTANCE;

   public final void xxx() {
   }

   private Singleton() {
   }

   static {
      Singleton var0 = new Singleton();
      INSTANCE = var0;
   }
}
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经过object代替匿名内部类

这是object的另外一个比较经常使用的地方，也符合了object的语义，定义一个类，并生成该类的实例，也就是须要建立的匿名内部类。

viewPager.addOnPageChangeListener(object : ViewPager.OnPageChangeListener {
    override fun onPageScrollStateChanged(state: Int) {}

    override fun onPageScrolled(position: Int, positionOffset: Float, positionOffsetPixels: Int) {}

    override fun onPageSelected(position: Int) {}
});
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companion object

因为Kotlin中没有静态函数，因此在Kotlin中，可使用companion object替代Java中的static修饰。

编译器会自动生成了一个叫作Companion的静态内部类。

在Java中调用伴生对象，可使用User.Companion.isMale(1)

class User {

    companion object {
        const val DEFAULT_USER_AGE = 30
    }
    
    fun test(){}
}

// later, accessed like you would a static variable:
user.age = User.DEFAULT_USER_AGE
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Kotlin函数

在Kotlin的基础库中，系统提供了大量针对函数的优化，解决了不少在Java代码中写起来不太爽的地方。

显式参数

在Java中，当一个函数的参数值太多时，须要一个个对齐参数，虽然能够经过IDE的快捷提示等功能来展现，但始终用起来不太方便，而在Kotlin中，除了像Java中那样按顺序的传递参数外，还能够经过指定参数名的方式进行参数传递。

fun test(name: String, age: Int) {
}

test(name = "xys", age = 18)
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参数含义一目了然，提升了代码的可读性。

参数默认值

fun test(name: String = "xys", age: Int) {
}

fun a() {
    test(age = 18)
}
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经过参数默认值，能够避免Java下大量参数下的重载函数，当某个参数可使用默认值时，就不用显示的声明了，相似Java中的不一样参数的重载函数。

在Java、Kotlin混编的时候，没法避免的会混合调用，能够经过@JvmOverloads注解，给Java代码生成重载的函数。

拓展函数

拓展函数能够说是Kotlin最为重要的黑魔法之一了，经过拓展函数，能够给一些系统类添加本来没有的函数，极大的提升了函数的可拓展性。

fun Activity.toast(msg: String) {
    Toast.makeText(this, msg, Toast.LENGTH_SHORT).show()
}
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拓展属性

与拓展函数相似，拓展属性能够给现有属性拓展自定义的实现。

val String.lastChar: Char
    get() = get(length - 1)
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拓展功能看上去比较神奇，但你们能够经过查看Kotlin生成的class代码，反编译成的Java代码来看它具体的实现方法。

对于扩展函数来讲，转化为Java代码的时候，其实就是生成一个静态的函数，这个静态函数的第一个参数就是该类的实例对象，因此这样把类的实例传入函数之后，函数内部就能够访问到类的公有方法。

扩展属性也是相似，获取的扩展属性会生成为一个静态的get函数，同时这个静态函数的第一个参数就是该类的实例对象，设置的扩展属性会转化为一个静态的set函数，同时这个静态函数的第一个参数就是该类的实例对象。函数内部能够访问公有的方法和属性。

在了解了其实现原理后，能够发现，拓展函数必定是static的，且不能被override，也不存在运行时类型，其类型在编译时就已经肯定，同时扩展函数和扩展属性内只能访问到类的公有方法和属性，私有的和protected一样是不能访问的。

拓展函数和拓展属性只是Kotlin语法的障眼法，并无实际的去修改一个类

嵌套函数

函数是Kotlin中的第一公民，因此函数能够出如今Kotlin中的任何一个地方，包括在一个函数中。

在一个函数中定义另外一个函数，能够很好的将这个函数的使用限制在当前的外层函数中，避免对外暴露没必要要的接口，同时还能避免重复的模板代码，例以下面这个例子。

class User(val id: Int, val name: String, val address: String, val email: String)

fun check(user: User) {
    if (user.name.isEmpty()) {
        throw IllegalArgumentException("Can't save user ${user.id}: empty Name")
    }
    if (user.address.isEmpty()) {
        throw IllegalArgumentException("Can't save user ${user.id}: empty Address")
    }
    if (user.email.isEmpty()) {
        throw IllegalArgumentException("Can't save user ${user.id}: empty Email")
    }
    // ...
}
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经过嵌套函数实现。

fun saveUser2(user: User) {
    fun validate(value: String, fildName: String) {
        if (value.isEmpty()) {
            throw IllegalArgumentException("Can't save user ${user.id}: empty $fildName")
        }
    }

    validate(user.name, "Name")
    validate(user.address, "Address")
    validate(user.email, "Email")
    // ...
}
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工具类函数

因为在Kotlin中，函数能够脱离类而独立存在，因此这对于工具类函数来讲，就很是方便了，不用再定义一个ToolUtil类，而能够直接写在文件中。

做用域函数

做用域函数在Kotlin修炼指南(一)中已经有详细介绍了。

设计模式

设计模式最先是在面向对象编程的基础上提出来的编程范式，可是对于函数式编程来讲，有不少定义都过于教条了，因此，现代式的编程语言，经过不少语法上的定义，就已经实现了不少种设计模式。

单例模式

前面已经提到了，经过object class，就能够很轻松的实现一个线程安全的单例类。

静态工厂模式

借助运算符重载，能够很方便的实现静态工厂模式。

interface Car {
    val brand: String

    companion object {
        operator fun invoke(type: CarType): Car {
            return when (type) {
                CarType.AUDI -> Audi()    
                CarType.BMW -> BMW()
            }
        }
    }
}
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经过重载了invoke()函数，在调用Car(CarType.BMW)的时候，就建立好了对应的工厂实例。

代理模式策略模式

代理模式，或者说策略模式，均可以经过Kotlin中的类委托来实现。

interface BaseTTS {
    fun doTTS()
}

class BaiDuTTS : BaseTTS {
    override fun doTTS() {
        print("BaiDu")
    }
}

class TencentTTS : BaseTTS {
    override fun doTTS() {
        print("Tencent")
    }
}

class TTSCategory(tts: BaseTTS) : BaseTTS by tts

fun doTest() {
    TTSCategory(BaiDuTTS()).doTTS()
}
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经过类委托，将tts的实现代理出来。

更进一步，能够经过匿名类的方式，直接建立代理类的实现。

interface BaseTTS {
    fun doTTS()
}

class TTSCategory(tts: BaseTTS) : BaseTTS by tts {
    override fun doTTS() {
        print("Do tts")
    }
}
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而当策略中只有一个函数的时候，还能够进一步简化，把策略直接封装成Lambda表达式。

class TTSCategory(val strategy: () -> Unit) {
    fun doTTS() {
        strategy.invoke()
    }
}

fun test() {
    TTSCategory { print("Do tts") }.doTTS()
}
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装饰器模式

一样是经过类委托功能，还能够实现装饰器模式。

装饰器模式是为了解决继承致使类行为变动的问题产生的。若是须要在使用一个类的同时，又要修改该类的一些函数的实现，这时候就可使用装饰器模式，建立一个装饰器类，实现与原始类同样的接口并将原来的类的实例做为一个成员变量。装饰器类与原始类拥有相同行为的方法不用修改，只须要直接转发给原始类的实例，须要修改的函数，实现新的功能便可。

但这里的问题是，当一个原始类须要实现的函数不少时，而装饰器类又只须要修改不多的函数时，就会产生大量的模板代码，因此这个时候，借助类委托，就能够极大的减小这种模板代码的产生。

class ListDecorator<T>(val innerSet: List<T> = listOf()) : List<T> by innerSet {
    override fun contains(element: T): Boolean {
        print("Do other thing")
        return innerSet.contains(element)
    }
}

fun test() {
    val contains = ListDecorator(listOf("ss")).contains("s")
}
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经过反编译代码能够发现，实际上编译器帮助咱们重写了全部的未修改函数。

后续计划

Kotlin有趣的地方还有不少，一篇文章很难所有写完，因此后面的计划以下。

集合与惰性序列
Kotlin DSL
操做符重载
sealed class
KTX

修仙

Flutter Dojo开源至今，受到了不少Flutter学习者和爱好者的喜好，也有愈来愈多的人加入到Flutter的学习中来，因此我建了个Flutter修仙群，可是人数太多，因此分红了【Flutter修仙指南】【Flutter修仙指北】【Flutter修仙指东】三个群，对Flutter感兴趣的朋友，能够添加个人微信，注明加入Flutter修仙群，或者直接关注个人微信公众号【Android群英传】。

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项目地址：

github.com/xuyisheng/f…