近半年因業(yè)務(wù)需要，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員新開發(fā)一款A(yù)PP并順利上線，目前已迭代2個(gè)版本。眾所周知，2019年Google I/O大會(huì)上宣布Kotlin-first，因?yàn)轫?xiàng)目最開始，我們便制定了APP全部代碼由Kotlin實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。項(xiàng)目告一段落后，因此整理一篇文章，一是在團(tuán)隊(duì)中分享給更多成員，二是鞏固已有知識(shí)。前言結(jié)束～

一. Kotlin語言的發(fā)展歷史

Kotlin是一門在JVM上運(yùn)行的靜態(tài)類型編程語言，也可以被編譯成為JavaScript源代碼。由JetBrains開發(fā)（1200+員工）。"Kotlin"命名取自圣彼得堡附近的一座島嶼名稱。Kotlin是根據(jù)Apache 2.0授權(quán)的免費(fèi)開源項(xiàng)目：JetBrains/kotlin

• 2011年7月，JetBrains推出Kotlin項(xiàng)目（已開發(fā)1年之久）
• 2012年2月，JetBrains以Apache 2許可證開源此項(xiàng)目
• 2016年2月，Kotlin v1.0發(fā)布
• 2017年5月，Google在I/O大會(huì)上宣布：Kotlin為Android開發(fā)一級(jí)語言
• 2019年5月，Google在I/O大會(huì)上宣布：Kotlin-first，成為Android開發(fā)首選語言
  
  Android Studio新建Project默認(rèn)語言是Kotlin.png
• 2020年3月，發(fā)布最新版本v1.3.71

JetBrains團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建Kotlin項(xiàng)目的主要目標(biāo)：

• 創(chuàng)建一種兼容Java的語言
• 編譯速度至少同Java一樣快
• 比Java更安全
• 比Java更簡(jiǎn)潔

為什么Kotlin會(huì)得到Google支持？

• 與Oracle曠日持久的Java侵權(quán)案：最新結(jié)果Google敗訴，需向Oracle賠償88億美元。起因：Oracle起訴Android中無償使用了37個(gè)Java APIs，侵犯專利；同時(shí)有9行代碼抄襲了Java
• Kotlin自身的語言優(yōu)點(diǎn)

Android官方Kotlin示例：

Kotlin構(gòu)建的應(yīng)用：

Stack Overflow Developer Survey 2019的結(jié)果中：

• 最受喜愛的編程語言排名第4，72.6%（Top 1：Rust 83.5%，Java排名第18：53.4%）
• 6.4%的人使用Kotlin編程 （Top 1：JavaScript 67.8%，Java排名第5：41.1%）

二. Kotlin適用范圍

• Spring、Vert.x、Ktor、kotlinx.html等均對(duì)Kotlin提供支持
• 可伸縮性：Kotlin 對(duì)協(xié)程的支持有助于構(gòu)建服務(wù)器端應(yīng)用程序， 伸縮到適度的硬件要求以應(yīng)對(duì)大量的客戶端

協(xié)程：一個(gè)線程在執(zhí)行函數(shù)時(shí)，如果遇到如I/O等阻塞操作，線程可以主動(dòng)控制，去操作其他函數(shù)，等I/O等阻塞操作完成，再回來繼續(xù)執(zhí)行原函數(shù)。是一種“偽多線程”，無需線程上下文切換的開銷，效率高

2. Web開發(fā)：

• Kotlin可編譯為JavaScript
• 支持與DOM元素交互、支持與圖形（如WebGL）交互、支持JQuery和ReactJS等第三方庫和框架、兼容CommonJS等

3. Android：

• Android官方支持Kotlin
• 舉例：Keepsafe的App Lock應(yīng)用已100%轉(zhuǎn)換為Kotlin，源代碼行數(shù)減少30%，方法數(shù)減少10%

三. Kotlin VS Java

相比Java，Kotlin的優(yōu)點(diǎn)：
1. 代碼簡(jiǎn)潔
經(jīng)典例子：

Java

Kotlin

以上針對(duì)Person類，Java和Kotlin的實(shí)現(xiàn)一致，但Kotlin代碼行數(shù)減少24行。

Kotlin默認(rèn)幫類的成員變量設(shè)置了getter、setter方法，實(shí)現(xiàn)是：
var id: String? = null
set(value : String?) {
id = value // field = value
}
// 以上代碼有一個(gè)bug，你發(fā)現(xiàn)了嗎？如果使用id=value，會(huì)造成set函數(shù)的無限遞歸調(diào)用，最終導(dǎo)致stackoverflow，在Kotlin中默認(rèn)setter方法中需使用field代替類成員變量，避免set的默認(rèn)調(diào)用

另外簡(jiǎn)潔性，可參考對(duì)比示例：from-java-to-kotlin

2. 安全性強(qiáng)：改善空指針問題

• Top 5 Crashes on Android，Top 1 NullPointerException
• 圖靈獎(jiǎng)得主Tony Hoare在1965年設(shè)計(jì)ALGO W編程語言時(shí)引入Null引用，2009年，QCon大會(huì)上Tony稱這是"十億美元的錯(cuò)誤"
  由上可知空指針問題的嚴(yán)重性，而Kotlin天然的創(chuàng)造性提出可空與非空類型，代碼階段就很好減少空指針問題出現(xiàn)的可能性

3. 互操作性：充分利用JVM、Android和瀏覽器現(xiàn)有庫

與Java代碼完全可互相操作，.java文件、.kt文件都是編譯為.class文件，不過編譯過程還是有區(qū)別，編譯前端（詞法分析/語法分析/語義分析/中間代碼生成）與Java基本一致，編譯后端有區(qū)別（做了很多代碼封裝工作，例如自動(dòng)生成Getter/Setter方法等，將代碼層的很多封裝工作轉(zhuǎn)移到編譯后端，這也是Kotlin語言簡(jiǎn)潔的原因）

4. 工具友好：IntelliJ IDEA/Adroid Studio/Eclipse等支持

最后，從語法上舉幾個(gè)明顯的差異例子：

• Kotlin創(chuàng)建對(duì)象無需new關(guān)鍵詞
• Kotlin每行代碼后無需加"；"分號(hào)
• Kotlin主動(dòng)推斷變量類型（var/val），無需特別聲明
• Kotlin的文件類型是*.kt
• Kotlin方法定義要加關(guān)鍵詞fun

更多與Java的語言特性比較：參考 http://shouce.jb51.net/kotlin/txt/comparison-to-java.html

四. 語法糖

1. 變量

1.1 Kotlin是一種靜態(tài)類型的語言，編譯器根據(jù)所賦值的類型來推斷類型，類型在編譯時(shí)解析確定且從不改變。聲明變量的2個(gè)關(guān)鍵字：var、val

var 變量值可以更改
val 變量值賦值后不能更改

注意：
var a   // 局部變量編譯錯(cuò)誤：The variable must either have a type annotation or be initialized
改為：
var a : String  //正確
var a = "test"  //正確

1.2 Kotlin中類型是默認(rèn)的非空值，如果變量是一個(gè)可空類型，聲明時(shí)需要添加"？"，例如：

var a : String? = null   // 正確
var a : String = null     // 編譯錯(cuò)誤
備注：某種程度上，你可以認(rèn)為非空String 和 可空String是兩個(gè)不同類型

1.3 如果變量是可空類型，調(diào)用時(shí)必須增加"？"空檢查，例如：

println (a?.length) // 正確，等于： if (a != null) println(a.length);
println (a.length) // 編譯錯(cuò)誤

1.4 雙嘆號(hào)!!表示在對(duì)象不為空的情況下執(zhí)行，如果對(duì)象為空，則執(zhí)行時(shí)拋出NullPointerException，例如：

val a : String ?= null
a!!.length;

1.5 類的成員變量需聲明時(shí)初始化，或聲明abstract，或者init函數(shù)中初始化，或者使用lateinit var延遲初始化。另外延遲初始化還可以使用by lazy，區(qū)別是：lateinit var僅支持類成員變量，要求變量是var；by lazy支持類成員變量/局部變量，要求變量是val

private var a : String? // 編譯錯(cuò)誤
private lateinit var a : String? // 正確
private abstract var a : String? // 正確
private var a : String?
init { a = null } // 正確

備注1：這里也是與Java語法區(qū)別，Java中類成員變量可不初始化，有默認(rèn)值
備注2：Kotlin提供了isInitialized函數(shù)來判斷變量是否已初始化/賦值

1.6 類的成員變量有這4個(gè)可見性修飾符：private、 protected、 internal和public。 如果沒有顯式指定修飾符的話，默認(rèn)可見性是 public。備注：private < protected < internal < public，其中internal指類聲明的本模塊內(nèi)可見：

模塊是指編譯在一起的1套 Kotlin 文件，可以是：
- 1個(gè) IntelliJ IDEA 模塊
- 1個(gè) Maven 項(xiàng)目
- 1個(gè) Gradle 源集（例外是 test 源集可以訪問 main 的 internal 聲明）
- 1次 <kotlinc> Ant 任務(wù)執(zhí)行所編譯的一套文件

2.條件語句支持if-else、when。when表達(dá)式的每一個(gè)分支由一個(gè)條件、一個(gè)箭頭（→）和一個(gè)結(jié)果來表示

3. 標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)：let、with、run、apply、also

let函數(shù)：

object.let{
      it.todo()     // 函數(shù)內(nèi)it代替object，可訪問其屬性和方法
}

使用場(chǎng)景：
場(chǎng)景一:最常用的場(chǎng)景就是使用let函數(shù)處理需要針對(duì)一個(gè)可null的對(duì)象統(tǒng)一做判空處理
              object?.fun1()
              object?.fun2()
              使用let函數(shù)后：object?.let {
                                                       it.fun1()
                                                       it.fun2() }
場(chǎng)景二:然后就是需要去明確一個(gè)變量處特定的作用域范圍內(nèi)可以使用

with、run、apply、also等函數(shù)：

with(object) { // object作為函數(shù)參數(shù)，函數(shù)塊內(nèi)可使用this代替object，返回值為最后一行或return指定
      // todo
}
object.run{     // run相當(dāng)于let和with結(jié)合體
      // todo
}
object.apply{   // apply和run很像，區(qū)別是返回值不一樣，apply函數(shù)返回傳入的對(duì)象本身 
      // todo
}
object.also{     // also和let很像，區(qū)別是返回值不一樣，also函數(shù)返回傳入的對(duì)象本身
     // todo
}

4. 伴生對(duì)象 companion object，與類綁定的一個(gè)單例對(duì)象（編譯后.class中轉(zhuǎn)換成static對(duì)象），例如：

class MyClass {
    companion object {
        val logger = LoggerFactory.getLogger(MyClass::class.java) 
    }
}

5. 一些注解：

5.1 @JvmOverloads：在有默認(rèn)參數(shù)值的方法中使用此注解，此方法會(huì)暴露多個(gè)方法

@JvmOverloads fun f(a: String, b: Int=0){ }
相當(dāng)于：
fun f(a: String){
    b = 0;
    // ...
}
fun f(a: String， b: Int){}

五. Google建議使用Kotlin最佳實(shí)踐

• 1. 側(cè)重于可讀性，而不是盡量縮短代碼行。用 Kotlin 語法糖很容易過度。
• 2. 確立最適合自己團(tuán)隊(duì)的編碼規(guī)范和慣用語。

六. 參考

1. from-java-to-kotlin
2. Android Kotlin官網(wǎng)
3. FQA - Kotlin語言中文站
4. Stack Overflow Developer Survey 2019
5. Kotlin語言中文站
6. Kotlin 勢(shì)必取代 Java？
7. Kotlin 編譯之路 "Kotlin編譯器"

作者：kevin song，2020.6.22于南京建鄴區(qū)