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Kotlin

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Kotlin
Kotlin 圖標
設計者 JetBrains
實作者 JetBrains與開源貢獻者
发行时间 2011
最新发行时间 Kotlin 1.2.30(2018年3月1日,​4個月前​(2018-03-01 [1]
最新测试版发行日期 Kotlin 1.2 rc 1(2017年11月12日,​8個月前​(2017-11-12 [2]
型態系統 靜態類型类型推论
系统平台 輸出Java虛擬機位元碼以及JavaScript原始碼
作業系統 任何支援JVM或是JavaScript的直譯器
許可證 Apache 2
常用文件扩展名 .kt
網站 kotlinlang.org

Kotlin是一種在Java虛擬機上執行的靜態型別程式語言,它也可以被編譯成為JavaScript原始碼。它主要是由俄羅斯聖彼得堡JetBrains開發團隊所發展出來的程式語言,其名稱來自於聖彼得堡附近的科特林島[3]2012年1月,著名期刊《Dr. Dobb's Journal英语Dr. Dobb's Journal》中Kotlin被认定为該月的最佳語言。[4]雖然与Java語法並不相容,但Kotlin被設計成可以和Java程式碼相互運作,並可以重複使用如Java集合框架等的現有Java類別庫。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。”

历史[编辑]

2011年7月,JetBrains推出Kotlin项目,这是一个面向JVM的新语言,它已被开发一年之久。[5]JetBrains负责人Dmitry Jemerov说,大多数语言没有他们正在寻找的特性,但是Scala除外。但是,他指出Scala的编译时间過慢这一明显缺陷。[5]Kotlin的既定目标之一是像Java一样快速编译。2012年2月,JetBrains以Apache 2许可证开源此项目。[6]

Jetbrains希望这个新语言能够推动IntelliJ IDEA的销售。[7]

Kotlin v1.0于2016年2月15日发布。[8]这被认为是第一个官方稳定版本,并且JetBrains已准备从该版本开始的长期向后兼容性。

Google I/O 2017中,Google宣布在Android上为Kotlin提供最佳支持。[9]

语法[编辑]

Kotlin很明顯受到Java、C#、JavaScript、Scala、Groovy等语言的影响。例如Kotlin可以直接通过println("Hello, {name}")或println("Hello, $name")来使用字串模板,和古老的shell script类似。又如Kotlin中的分号是可选的,这类似JavaScript,而且Groovy、Scala也有同样的能力。kotlin常數宣告是val(不同於變數var),表示fixed value,这功能来自Scala,swift 也有类似功能。注意,Kotlin没有关键字new。

变量[编辑]

使用val关键字定义常量,定义后变量的值无法修改

val a: Int = 1 // 定义a为`Int`类型的变量,其值为1
val b = 2 // 自动检测b为`Int`类型

使用var关键字定义变量。

var x = 5 // 定义一个`Int`,值为5
x = 1 // 修改值为1

函数[编辑]

使用fun关键字定义一个函数。

fun sum(a: Int, b: Int): Int {
    return a + b
}

上例定义了一个传入两个Int变量,并返回两数之和的求和函数。

Main 進入點[编辑]

Kotlin 的main函数是不依赖类別的,所以main函数是一个top-level函数。支持Perl和Unix/Linux shell script的string interpolation. 同樣也支持Type inference。

1 // Hello, world! 範例
2 fun main(args: Array<String>) {
3   val scope = "world"
4   println("Hello, $scope!")
5 }

函数扩展[编辑]

Kotlin與C# 类似,能够扩展类別的新功能,而无需继承该类別,或使用像装饰者(decorator)这样的任何类型的设计模式(design pattern)。扩展函数可以称为Kotlin的核心,在标准库里到处充斥着扩展函数。扩展函数是静态分发的,也就是說,它们不是根据接收者类型的虚擬函數。这意味着调用的扩展函数是由函数调用所在的表达式的类型来决定的,而不是由表达式运行时求值结果决定的。例如:

1     package MyStringExtensions
2 
3     fun String.lastChar(): Char = get(length - 1)
4 
5     >>> println("Kotlin".lastChar())

String 类別被擴充出一個lastChar.

1     // overloading '+' operator using an extension method
2     operator fun Point.plus(other: Point): Point {
3         return Point(x + other.x, y + other.y)
4     }
5 
6     >>> val p1 = Point(10, 20)
7     >>> val p2 = Point(30, 40)
8     >>> println(p1 + p2)
9     Point(x=40, y=60)

getter和setter[编辑]

Kotlin像C#一样支持属性(property)。

解包引數[编辑]

類似 python, 解包(unpack)指的是对实际参数的解包,只需在前面加一个星號* 即可,如test(*a):

1     fun main(args: Array<String>) { 
2         val list = listOf("args: ", *args)
3         println(list)
4     }

巢狀函數[编辑]

Kotlin 允許區域函數内再宣告函數,類似C#语言。

 1     class User(
 2         val id:      Int, 
 3         val name:    String, 
 4         val address: String) 
 5     { 
 6 
 7         fun saveUser(user: User) {
 8            fun validate(user: User, value: String, fieldName: String) {
 9                if (value.isEmpty()) {
10                    throw IllegalArgumentException(
11                       "Can't save user ${user.id}: empty $fieldName")
12                }
13            }
14 
15            validate(user, user.name, "Name") 
16            validate(user, user.address, "Address")
17            // Save user to the database
18         }
19     }

解构声明[编辑]

Kotlin支持解构声明,这与Python的迭代解包相似。

例如, collection object 包含解構式可分離其元素:

1     for ((index, element) in collection.withIndex()) { 
2          println("$index: $element")
3     }

抽象類别[编辑]

抽象類別(Abstract classes)定義抽象或純虚擬"Pure Virtual" placeholder function 定義於衍生類別之中。抽象類別預設是open的。

 1     // No need for the open keyword here, its already open by default
 2     abstract class Animated {
 3 
 4         // This virtual function is already open by default as well
 5         abstract fun animate()
 6   
 7         open fun stopAnimating() { }
 8 
 9         fun animateTwice() { }
10     }

類別屬性[编辑]

Kotlin 提供下列的關鍵字來限制top-level聲明,可用於類別及其成員:

   public, internal, protected, and private.

When applied to a class member:

   public (default): Visible everywhere 
   internal:         Visible in a module 
   protected:        Visible in subclasses 
   private:          Visible in a class 

When applied to a top-level declaration

   public (default):  Visible everywhere
   internal:          Visible in a module
   private:           Visible in a file

例如:

1     // Class is visible only to current module
2     internal open class TalkativeButton : Focusable {
3         // method is only visible to current class 
4         private   fun yell() = println("Hey!") 
5 
6         // method is visible to current class and derived classes
7         protected fun whisper() = println("Let's talk!")
8     }

主构造函数 vs. 二級构造函数[编辑]

在Kotlin 中类可以有一个主构造函数以及多个二级构造函数。如果主构造函数没有注解或可见性说明,则 constructor关键字是可以省略。如果构造函数中没有其它操作,大括号也可以省略。

1      // Example of class using primary constructor syntax
2      // (Only one constructor required for this class)
3      class User(
4          val nickname: String, 
5          val isSubscribed: Boolean = true) 
6      {
7          ...
8      }

Kotlin 的二級构造函数更类似於 C++, C#, 和 Java.

 1     // Example of class using secondary constructor syntax
 2     // (more than one constructor required for this class)
 3     class MyButton : View {
 4 
 5         // Constructor #1 
 6         constructor(ctx: Context) : super(ctx) { 
 7             // ... 
 8         } 
 9   
10         // Constructor #2
11         constructor(ctx: Context, attr: AttributeSet) : super(ctx, attr) { 
12             // ... 
13         }
14     }

Anko library[编辑]

Anko 是一組為Kotlin 打造的函式庫,其功能是用來開發Android UI 應用程式。[10]

1         fun Activity.showAreYouSureAlert(process: () -> Unit) {
2             alert(
3               title   = "Are you sure?",
4               message = "Are you really sure?") 
5             {
6               positiveButton("Yes") { process() }
7               negativeButton("No") { cancel() }
8             }
9         }

Kotlin 互動介面[编辑]

$ kotlinc-jvm
type :help for help; :quit for quit
>>> 2+2
4
>>> println("Welcome to the Kotlin Shell")
Welcome to the Kotlin Shell
>>>

Kotlin 也是腳本語言[编辑]

Kotlin 亦可視為腳本語言(scripting language)。其腳本存成 Kotlin source file (.kts),即成為可執行檔。

1 // list_folders.kts
2 import java.io.File
3 val folders = File(args[0]).listFiles { file -> file.isDirectory() }
4 folders?.forEach { folder -> println(folder) }

為了執行Kotlin 脚本,我們在呼叫编譯器時再加上-script 選項。

1 $ kotlinc -script list_folders.kts "path_to_folder_to_inspect"

Kotlin 的 hello world 例子

 1 fun main(args: Array<String>) {
 2     
 3     greet {
 4         to.place
 5     }.print()
 6 }
 7 
 8 //inline higher-order functions
 9 inline fun greet(s: () -> String) : String = greeting andAnother s()  
10 
11 //infix functions, extensions, type inference, nullable types, lambda expressions, labeled this, elvis operator
12 infix fun String.andAnother(other : Any?) = buildString() { append(this@andAnother); append(" "); append(other ?: "") } 
13 
14 //immutable types, delegated properties, lazy initialization, string templates
15 val greeting by lazy { val doubleEl: String = "ll"; "he${doubleEl}o" }
16 
17 //sealed classes, companion objects
18 sealed class to { companion object { val place = "world"} }
19 
20 //extensions, Unit
21 fun String.print() = println(this)

變量在 Kotlin 可以是不可變動的,只需宣告成 val 關鍵字, declared with the var keyword. [11]

Kotlin对可以为空(nullable)的变量和不可以为空(non-nullable)的变量作了区分。所有的可空物件(nullable objects)必須在宣告時加上 "?" 後置於型態之後。開發人员遇到nullable objects時要先確認: null-check 須被執行過,才能赋值。可空性是Kotlin类型系统中帮助你避免以往Java的NullPointerException错误的特性。Kotlin 提供空安全(null-safe)運算元給開發人員:

  • ?. (safe navigation operator) 可用於安全存取(safely access) 可能是空物件的函數或屬性。如果 object 為空(null), the method 將不被呼叫,而且算式(expression)必衡量為空(null)。
  • ?: (null coalescing operator) 經常參照到艾维斯運算元(Elvis operator):
fun sayHello(maybe: String?, neverNull: Int) {
   // use of elvis operator
   val name: String = maybe ?: "stranger"
   println("Hello $name")
}

使用安全導引(safe navigation)運算元:

  // returns null if...
  // - foo() returns null,
  // - or if foo() is non-null, but bar() returns null,
  // - or if foo() and bar() are non-null, but baz() returns null.
  // vice versa, return value is non-null if and only if foo(), bar() and baz() are non-null
  foo()?.bar()?.baz()

Kotlin 亦支持高阶函数和lambdas功能。[12]

  // the following function takes a lambda, f, and executes f passing it the string, "lambda"
  // note that (s: String) -> Unit indicates a lambda with a String parameter and Unit return type
  fun executeLambda(f: (s: String) -> Unit) {
    f("lambda")
  }

Lambdas 可用大括弧, { } 來宣告。如果lambda 夾帶參數,他們可宣告在大括弧内,並以-> 運算元區隔。

  // the following statement defines a lambda that takes a single parameter and passes it to the println function
  val l = { c : Any? -> println(c) }
  // lambdas with no parameters may simply be defined using { }
  val l2 = { print("no parameters") }

参考资料[编辑]

  1. ^ https://github.com/JetBrains/kotlin/tree/v1.2.30
  2. ^ https://github.com/JetBrains/kotlin/tree/v1.2-rc1
  3. ^ Heiss, Janice. The Advent of Kotlin: A Conversation with JetBrains' Andrey Breslav. oracle.com. Oracle Technology Network. April 2013 [February 2, 2014]. 
  4. ^ Breslav, Andrey. Language of the Month: Kotlin. drdobbs.com. January 20, 2012 [February 2, 2014]. 
  5. ^ 5.0 5.1 Krill, Paul. JetBrains readies JVM language Kotlin. infoworld.com. InfoWorld. Jul 22, 2011 [February 2, 2014]. 
  6. ^ Waters, John. Kotlin Goes Open Source. ADTmag.com/. 1105 Enterprise Computing Group. February 22, 2012 [February 2, 2014]. 
  7. ^ Why JetBrains needs Kotlin. we expect Kotlin to drive the sales of IntelliJ IDEA 
  8. ^ Kotlin 1.0 Released: Pragmatic Language for JVM and Android | Kotlin Blog. Blog.jetbrains.com. 2016-02-15 [2017-04-11]. 
  9. ^ Shafirov, Maxim. Kotlin on Android. Now official. May 17, 2017. Today, at the Google I/O keynote, the Android team announced first-class support for Kotlin. 
  10. ^ Anko Github
  11. ^ Basic Syntax. Kotlin. Jetbrains. [19 January 2018]. 
  12. ^ Higher-Order Functions and Lambdas. Kotlin. Jetbrains. [19 January 2018]. 

外部連結[编辑]