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Kotlin函數(shù)式編程筆記

Kotlin與Java互操作筆記

Kotlin協(xié)程筆記

Kotlin官方一直以100% interoperable with Java?作為第一要素，他不是像Scala一樣把類(lèi)庫(kù)都自己實(shí)現(xiàn)一遍，而是通過(guò)擴(kuò)展函數(shù)、函數(shù)編程等特性對(duì)現(xiàn)有的Java進(jìn)行增強(qiáng)，同時(shí)保持對(duì)Java的100%兼容。正是這個(gè)特性，我們可以在一個(gè)項(xiàng)目中同時(shí)使用Java和Kotlin，一個(gè)大型的項(xiàng)目，如果換一種語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)的話，這個(gè)代價(jià)是非常大的。但是對(duì)于一個(gè)Java項(xiàng)目，你可以某一部分使用Kotlin來(lái)實(shí)現(xiàn)，然后慢慢地一步步的把整個(gè)項(xiàng)目所有代碼都改成Kotlin實(shí)現(xiàn)。這樣風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)小非常多。

1. Kotlin調(diào)用Java

1.1 Kotlin使用Java的集合類(lèi)

    val kotlinList = listOf(1, 2, 3, 4)

    //Java原生的ArrayList
    val javaList = ArrayList<Int>()

    for (item in kotlinList) {
        javaList.add(item)
    }

操作Java原生的集合類(lèi)跟Kotlin中使用類(lèi)沒(méi)有什么區(qū)別。

1.2 調(diào)用Java類(lèi)的getter和setter

假如我們有這樣一個(gè)Person類(lèi)。

package com.dengyin2000.java;

public class Person {
    private String name;
    private Long id;
    private boolean isFemale;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Long getId() {
        return id;
    }

    public void setId(Long id) {
        this.id = id;
    }

    public boolean isFemale() {
        return isFemale;
    }

    public void setFemale(boolean female) {
        isFemale = female;
    }
}

那么在Kotlin中要怎樣使用呢？

    val person = Person()
    person.id = 1
    person.name = "Denny"
    person.isFemale = false

    println("Person(id=${person.id}, name=${person.name}, isFemale=${person.isFemale})")

println函數(shù)中的person類(lèi)調(diào)用的是Person類(lèi)的getter，上面屬性設(shè)置實(shí)際上調(diào)用的是Person類(lèi)的setter方法。

1.3 空安全

Java聲明的類(lèi)型在Kotlin中會(huì)被特別對(duì)待并稱為平臺(tái)類(lèi)型（platform types），對(duì)于這種類(lèi)型的空檢查會(huì)放寬，這樣做就使得跟Java的調(diào)用方式一致，但是Java中的任何引用都可能為null，這樣我們使用Kotlin調(diào)用來(lái)自Java的對(duì)象的時(shí)候就有可能會(huì)出現(xiàn)空安全的問(wèn)題。例如：

    val person = Person()
    person.id = 1
    person.isFemale = false

    println(person.name.substring(1))

person.name運(yùn)行時(shí)為null，當(dāng)然調(diào)用的時(shí)候會(huì)person.name.substring(1)時(shí)會(huì)發(fā)生異常。

異常

當(dāng)然為了避免null的問(wèn)題，我們可以使用Koltin的安全調(diào)用：

    println(person.name?.substring(1))  //打印null

1.4 平臺(tái)類(lèi)型

平臺(tái)類(lèi)型不能在程序中顯式表述，因此在語(yǔ)言中沒(méi)有相應(yīng)語(yǔ)法。 然而，編譯器和 IDE 有時(shí)需要（在錯(cuò)誤信息中、參數(shù)信息中等）顯示他們，所以我們用一個(gè)助記符來(lái)表示他們：

• T! : 表示 T 或者 T?
• (Mutable) Collection<T>! : 表示 “可以可變或不可變、可空或不可空的 T 的 Java 集合”
• Array<(out) T>! : 表示“可空或者不可空的 T（或 T 的子類(lèi)型）的 Java 數(shù)組”

1.5 Kotlin與Java中的類(lèi)型映射

Kotlin 特殊處理一部分 Java 類(lèi)型。這樣的類(lèi)型不是“按原樣”從 Java 加載，而是 映射 到相應(yīng)的 Kotlin 類(lèi)型。 映射只發(fā)生在編譯期間，運(yùn)行時(shí)表示保持不變。怎么理解這句話呢？就是說(shuō)在Kotlin中加載這些Java的類(lèi)型時(shí)，編譯器會(huì)轉(zhuǎn)成對(duì)應(yīng)的Kotlin類(lèi)型，這樣就能用到Koltin中對(duì)Java的增強(qiáng)功能（擴(kuò)展函數(shù)等）。

1.5.1 Java的原生類(lèi)型映射到對(duì)應(yīng)的Kotlin類(lèi)型

Java的原生類(lèi)型映射到對(duì)應(yīng)的Kotlin類(lèi)型

1.5.2 Java中的一些內(nèi)置類(lèi)型也會(huì)做相應(yīng)的映射

Java中的一些內(nèi)置類(lèi)型也會(huì)做相應(yīng)的映射

1.5.3 Java的基本類(lèi)型的包裝類(lèi)對(duì)應(yīng)到可空額Kotlin類(lèi)型

Java的基本類(lèi)型的包裝類(lèi)對(duì)應(yīng)到可空額Kotlin類(lèi)型

1.5.4 類(lèi)型參數(shù)的Java類(lèi)型映射到Kotlin中的平臺(tái)類(lèi)型

例如：List<java.lang.Integer> 在Kotlin會(huì)變成List<Int!>
集合類(lèi)型在 Kotlin 中可以是只讀的或可變的，因此 Java 集合類(lèi)型作如下映射： （下表中的所有 Kotlin 類(lèi)型都在 kotlin.collections包中）:

類(lèi)型參數(shù)的Java類(lèi)型映射到Kotlin中的平臺(tái)類(lèi)型

1.5.5 Java的數(shù)組映射

Java的數(shù)組映射

1.6 Kotlin中使用Java泛型

Kotlin中使用Java泛型

和 Java 一樣，Kotlin 在運(yùn)行時(shí)不保留泛型，即對(duì)象不攜帶傳遞到他們構(gòu)造器中的那些類(lèi)型參數(shù)的實(shí)際類(lèi)型。

1.7 Java可變參數(shù)

假如我們有一個(gè)這樣的類(lèi)，有一個(gè)可變參數(shù)的靜態(tài)方法：

package com.dengyin2000.java;

public class StringUtils {

    public static String connect(String... strings) {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (String string : strings) {
            sb.append(string).append(",");
        }
        return sb.toString();
    }
}

因?yàn)镵otlin并沒(méi)有可變類(lèi)型，所以我們需要使用*來(lái)傳遞一個(gè)String數(shù)組來(lái)達(dá)到相應(yīng)的目的：

    val listOf = arrayOf("Denny", "Deng")
    println(StringUtils.connect(*listOf))  //打印Denny,Deng

1.8 Unchecked Exception

在Kotlin中，所有的異常都是Unchecked Exception，也就是說(shuō)編譯器不會(huì)強(qiáng)迫你捕獲任何的異常，但是在Java中你是需要捕獲Checked Exception。如下：

Java Checked Exception

我們需要try catch保護(hù)起來(lái)。

image.png

1.9 java.lang.Object方法使用

當(dāng) Java 類(lèi)型導(dǎo)入到 Kotlin 中時(shí)，類(lèi)型 java.lang.Object 的所有引用都成了 Any。 而因?yàn)?Any 不是平臺(tái)指定的，它只聲明了 toString()、hashCode() 和 equals() 作為其成員， 所以為了能用到 java.lang.Object 的其他成員，你需要如下手段：

1.9.1 wait() / notify()

需要把對(duì)象轉(zhuǎn)成java.lang.Object來(lái)使用：

    val p = Person()
    (p as java.lang.Object).wait()

1.9.2 getClass()

要取得對(duì)象的 Java 類(lèi)，我們可以在類(lèi)引用上使用 java 擴(kuò)展屬性，它是Kotlin的反射類(lèi)kotlin.reflect.KClass的擴(kuò)展屬性。

val fooClass = foo::class.java

上面的代碼使用了自 Kotlin 1.1 起支持的綁定類(lèi)引用。我們也可以使用 javaClass 擴(kuò)展屬性。

val fooClass = foo.javaClass

1.9.3 clone()

要覆蓋 clone()，需要繼承 kotlin.Cloneable：

class Example : Cloneable {
    override fun clone(): Any { …… }
}

1.10 Kotlin與Java 的反射

我們可以使用 instance::class.java、ClassName::class.java 或者 instance.javaClass 通過(guò) java.lang.Class 來(lái)進(jìn)入 Java 的反射類(lèi)java.lang.Class， 之后我們就可以使用Java中的反射的功能特性了。

1.11 SAM轉(zhuǎn)換

SAM = single abstract method，在Java中被稱為SAM類(lèi)型。例如：Runnable接口。在Kotlin中我們可以這樣創(chuàng)建SAM接口實(shí)例：

val runnable = Runnable { println("SAM") } 

1.12 Java使用了Kotlin的關(guān)鍵字

一些 Kotlin 關(guān)鍵字在 Java 中是有效標(biāo)識(shí)符：in、 object、 is等等。
如果一個(gè) Java 庫(kù)使用了 Kotlin 關(guān)鍵字作為方法，我們可以通過(guò)反引號(hào)（`）字符轉(zhuǎn)義它來(lái)調(diào)用該方法。例如我們有個(gè)Java類(lèi)，其中有個(gè)is方法：

public class StringUtils {

    public static boolean is(String value, String value1) {
        return value.equals(value1);
    }

}

我們需要在Kotlin中需要這樣調(diào)用：

println(StringUtils.`is`("a", "b"))  //打印false

2. Java調(diào)用Kotlin

Kotlin最終還是會(huì)編譯成class，所以要怎么調(diào)Kotlin其實(shí)就是要看Kotlin翻譯成的class是怎樣的。Kotlin可以通過(guò)一些annotation來(lái)調(diào)整Kotlin翻譯成的class結(jié)果。

2.1 Java訪問(wèn)Kotlin屬性

假如我們有下面一個(gè)Kotlin的類(lèi)：

class Student{
    var id: Long = -1L
    var name: String = "Denny"
    var isFemale: Boolean = false
}

我們通過(guò)Intellij IDEA的Tools->Kotlin->Show Kotlin Bytecode->Decompile可以看到生成的Java的代碼如下：

public final class Student {
   private long id = -1L;
   @NotNull
   private String name = "Denny";
   private boolean isFemale;

   public final long getId() {
      return this.id;
   }

   public final void setId(long var1) {
      this.id = var1;
   }

   @NotNull
   public final String getName() {
      return this.name;
   }

   public final void setName(@NotNull String var1) {
      Intrinsics.checkParameterIsNotNull(var1, "<set-?>");
      this.name = var1;
   }

   public final boolean isFemale() {
      return this.isFemale;
   }

   public final void setFemale(boolean var1) {
      this.isFemale = var1;
   }
}

看到Java代碼，你應(yīng)該知道怎么調(diào)用了吧。

2.2 Java調(diào)用Kotlin包級(jí)函數(shù)

在package com.dengyin2000.kotlintest1包里面的StringUtil.kt文件中生命的所有函數(shù)、屬性、都將編譯成一個(gè)名為com.dengyin2000.kotlintest1.StringUtilKt的Java類(lèi)的靜態(tài)方法。假如我們有一個(gè)下面的Kotlin文件：

package com.dengyin2000.kotlintest1

fun sayHello() {
    println("Hello ${name}")
}

val name:String = "Denny"

fun String.firstChar() :Char{
    return this[0]
}

fun main(args: Array<String>) {
    println("Denny".firstChar())
}

通過(guò)上面的方式可以看到生成的Java代碼如下：

package com.dengyin2000.kotlintest1;

import kotlin.Metadata;
import kotlin.jvm.internal.Intrinsics;
import org.jetbrains.annotations.NotNull;

public final class StringUtilKt {
   @NotNull
   private static final String name = "Denny";

   public static final void sayHello() {
      String var0 = "Hello " + name;
      System.out.println(var0);
   }

   @NotNull
   public static final String getName() {
      return name;
   }

   public static final char firstChar(@NotNull String $receiver) {
      Intrinsics.checkParameterIsNotNull($receiver, "$receiver");
      return $receiver.charAt(0);
   }

   public static final void main(@NotNull String[] args) {
      Intrinsics.checkParameterIsNotNull(args, "args");
      char var1 = firstChar("Denny");
      System.out.println(var1);
   }
}

可以看到String的擴(kuò)展函數(shù)第一個(gè)參數(shù)變成了接受者。如果我們想要修改生成的Java對(duì)象的名稱，我們可以使用@file:JvmName注解，如下：

@file:JvmName("Strings")

package com.dengyin2000.kotlintest1

fun sayHello() {
    println("Hello ${name}")
}

val name:String = "Denny"

fun String.firstChar() :Char{
    return this[0]
}

fun main(args: Array<String>) {
    println("Denny".firstChar())
}

這樣生成的類(lèi)名變成了Strings。

2.3 實(shí)例字段

如果我們不希望某個(gè)屬性生成getter setter方法，我們希望生成一個(gè)實(shí)例字段的話，我們可以使用@JvmField注解標(biāo)注Kotlin的屬性。如下：

class Student{
    var id: Long = -1L
    var name: String = "Denny"
    var isFemale: Boolean = false
    
    @JvmField
    var grade: Int = 0
}

生成的Java如下：

public final class Student {
   private long id = -1L;
   @NotNull
   private String name = "Denny";
   private boolean isFemale;
   @JvmField
   public int grade;

   public final long getId() {
      return this.id;
   }

   public final void setId(long var1) {
      this.id = var1;
   }

   @NotNull
   public final String getName() {
      return this.name;
   }

   public final void setName(@NotNull String var1) {
      Intrinsics.checkParameterIsNotNull(var1, "<set-?>");
      this.name = var1;
   }

   public final boolean isFemale() {
      return this.isFemale;
   }

   public final void setFemale(boolean var1) {
      this.isFemale = var1;
   }
}

2.4 靜態(tài)字段

在伴生對(duì)象和命名對(duì)象（object 類(lèi)）的屬性上使用@JvmField的區(qū)別如下：

class Student{
    var id: Long = -1L
    var name: String = "Denny"
    var isFemale: Boolean = false

    @JvmField
    var grade: Int = 0

    companion object {
        var teachName = "Sally"

        @JvmField
        var schoolMaster = "Noah"
    }
}

生成的Java代碼如下：

public final class Student {
   private long id = -1L;
   @NotNull
   private String name = "Denny";
   private boolean isFemale;
   @JvmField
   public int grade;
   @NotNull
   private static String teachName = "Sally";
   @JvmField
   @NotNull
   public static String schoolMaster = "Noah";
   public static final Student.Companion Companion = new Student.Companion((DefaultConstructorMarker)null);

   public final long getId() {
      return this.id;
   }

   public final void setId(long var1) {
      this.id = var1;
   }

   @NotNull
   public final String getName() {
      return this.name;
   }

   public final void setName(@NotNull String var1) {
      Intrinsics.checkParameterIsNotNull(var1, "<set-?>");
      this.name = var1;
   }

   public final boolean isFemale() {
      return this.isFemale;
   }

   public final void setFemale(boolean var1) {
      this.isFemale = var1;
   }
   public static final class Companion {
      @NotNull
      public final String getTeachName() {
         return Student.teachName;
      }

      public final void setTeachName(@NotNull String var1) {
         Intrinsics.checkParameterIsNotNull(var1, "<set-?>");
         Student.teachName = var1;
      }

      private Companion() {
      }

      // $FF: synthetic method
      public Companion(DefaultConstructorMarker $constructor_marker) {
         this();
      }
   }
}

調(diào)用方式如下：

        String schoolMaster = Student.schoolMaster;
        String teachName = Student.Companion.getTeachName();

2.5 靜態(tài)方法

類(lèi)似的只要將伴生對(duì)象或者命名對(duì)象的的方法用@JvmStatic注釋?zhuān)@樣就能生成Java的靜態(tài)方法。Kotlin代碼如下：

class Student{
    var id: Long = -1L
    var name: String = "Denny"
    var isFemale: Boolean = false

    @JvmField
    var grade: Int = 0

    companion object {
        var teachName = "Sally"

        @JvmField
        var schoolMaster = "Noah"

        @JvmStatic
        fun sayHello() {
            println("Hello world")
        }
    }
}

生成的Java代碼如下：

public final class Student {
   private long id = -1L;
   @NotNull
   private String name = "Denny";
   private boolean isFemale;
   @JvmField
   public int grade;
   @NotNull
   private static String teachName = "Sally";
   @JvmField
   @NotNull
   public static String schoolMaster = "Noah";
   public static final Student.Companion Companion = new Student.Companion((DefaultConstructorMarker)null);

   public final long getId() {
      return this.id;
   }

   public final void setId(long var1) {
      this.id = var1;
   }

   @NotNull
   public final String getName() {
      return this.name;
   }

   public final void setName(@NotNull String var1) {
      Intrinsics.checkParameterIsNotNull(var1, "<set-?>");
      this.name = var1;
   }

   public final boolean isFemale() {
      return this.isFemale;
   }

   public final void setFemale(boolean var1) {
      this.isFemale = var1;
   }

   @JvmStatic
   public static final void sayHello() {
      Companion.sayHello();
   }

   public static final class Companion {
      @NotNull
      public final String getTeachName() {
         return Student.teachName;
      }

      public final void setTeachName(@NotNull String var1) {
         Intrinsics.checkParameterIsNotNull(var1, "<set-?>");
         Student.teachName = var1;
      }

      @JvmStatic
      public final void sayHello() {
         String var1 = "Hello world";
         System.out.println(var1);
      }

      private Companion() {
      }

      // $FF: synthetic method
      public Companion(DefaultConstructorMarker $constructor_marker) {
         this();
      }
   }
}

這樣調(diào)用

Student.sayHello();

2.6 生成重載方法

通常，如果你寫(xiě)一個(gè)有默認(rèn)參數(shù)值的 Kotlin 函數(shù)，在 Java 中只會(huì)有一個(gè)所有參數(shù)都存在的完整參數(shù)簽名的方法可見(jiàn)，如果希望向 Java 調(diào)用者暴露多個(gè)重載，可以使用 @JvmOverloads 注解。

該注解也適用于構(gòu)造函數(shù)、靜態(tài)方法等。它不能用于抽象方法，包括在接口中定義的方法。

Kotlin的類(lèi)如下：

class Animal @JvmOverloads constructor(name: String, type: Int = 0){
    
    fun talk(name: String, by: Int = 1) {

    }

    @JvmOverloads
    fun talkTo(name: String, by: Int = 1) {
        
    }
}

生成的Java代碼如下：

public final class Animal {
   public final void talk(@NotNull String name, int by) {
      Intrinsics.checkParameterIsNotNull(name, "name");
   }

   // $FF: synthetic method
   // $FF: bridge method
   public static void talk$default(Animal var0, String var1, int var2, int var3, Object var4) {
      if ((var3 & 2) != 0) {
         var2 = 1;
      }

      var0.talk(var1, var2);
   }

   @JvmOverloads
   public final void talkTo(@NotNull String name, int by) {
      Intrinsics.checkParameterIsNotNull(name, "name");
   }

   // $FF: synthetic method
   // $FF: bridge method
   @JvmOverloads
   public static void talkTo$default(Animal var0, String var1, int var2, int var3, Object var4) {
      if ((var3 & 2) != 0) {
         var2 = 1;
      }

      var0.talkTo(var1, var2);
   }

   @JvmOverloads
   public final void talkTo(@NotNull String name) {
      talkTo$default(this, name, 0, 2, (Object)null);
   }

   @JvmOverloads
   public Animal(@NotNull String name, int type) {
      Intrinsics.checkParameterIsNotNull(name, "name");
      super();
   }

   // $FF: synthetic method
   @JvmOverloads
   public Animal(String var1, int var2, int var3, DefaultConstructorMarker var4) {
      if ((var3 & 2) != 0) {
         var2 = 0;
      }

      this(var1, var2);
   }

   @JvmOverloads
   public Animal(@NotNull String name) {
      this(name, 0, 2, (DefaultConstructorMarker)null);
   }
}

生成了兩個(gè)構(gòu)造方法，talkTo也生成了兩個(gè)方法，talk就只有一個(gè)；

重載構(gòu)造方法

重載方法

2.7 可見(jiàn)性

Kotlin 的可見(jiàn)性與Java的可見(jiàn)性的映射關(guān)系如下表所示：

可見(jiàn)性

2.8 Kotlin中異常

在Kotlin中是不需要顯示的try catch Checked Exception的，比如下面這個(gè)throwException方法：

class Animal @JvmOverloads constructor(name: String, type: Int = 0){

    fun talk(name: String, by: Int = 1) {

    }

    @JvmOverloads
    fun talkTo(name: String, by: Int = 1) {

    }

    fun throwException() {
        throw Exception("hahaha")
    }
}

在Java中調(diào)用不需要try catch。

no try catch

注解

try catch