Kotlin实战【二】Kotlin基本要素
前言
本章我们将学习怎么用kotlin声明任何程序都存在的基本要素:变量、函数、类以及属性的概念
一、函数和变量
1.1 Hello World
让我们以一个经典的例子开始:打印“Hello, world!”
fun main(args: Array<String>) { println("Hello, world!")
}
从上面代码我们能看到哪些特点呢?
- 关键字fun用来声明一个函数。(没错,kotlin就是这么fun)
- 参数类写在参数名字的后面,变量的声明也是如此。
- 函数可以在文件的最上层中声明,你没必要把它放到一个类中。
- 数组就是类。不像Java,Kotlin没有特定的声明数组的语法。
- 用println,而不是System.out.println。Kotlin标准库提供了很多标准Java库函数的包装,这有更简洁的语法。println就是其中之一。
- 和很多现代语言一样,可以省略每行代码结尾的分号。
1.2 函数
1.2.1 函数类型
上面已经看了一个没有返回值得函数,下面我们看一个有返回值的函数:
fun max(a: Int, b: Int): Int { return if (a > b) a else b
}
println(max(1, 2)) //2
我们看到返回类型放在了参数列表之后。
注意:在Kotlin中if是个有返回值的表达式。类似于Java中的三目运算符(a > b)? a : b
函数声明以fun
开始,函数名紧随其后,例子中函数名是max
,接下来是参数列表,之后跟着返回类型,之间用冒号隔开。
无返回类型
fun 函数名(参数列表){函数体
}
有返回类型
fun 函数名(参数列表):返回类型{函数体
}
语句和表达式
在Kotlin中,if是个表达式,而不是一个语句。语句和表达式的区别在于,表达式是一个值,可以被用作另外表达式的一部分;而语句总是一个包含它的代码块内的顶层元素,没有自己的值。在Java中,所有的控制结构都是语句,但是在Kotlin中,大部分控制结构,除了循环(for , do和do/while),是表达式。联合控制结构和其他的表达式,可以让你简洁表达许多通常的模式。
另外一方面,在Java中赋值是表达式,但是在Kotlin中变成了语句。这有效避免了比较和赋值之间的混淆,这个混淆也是错误的一个来源。
1.2.2 表达式函数体
可以让前面的函数变得更简单。因为他的函数体是由单个表达式构成,可以用这个表达式作为完整的函数体,并去掉花括号和return
语句:
fun max(a: Int, b: Int): Int = if (a > b) a else b
如果用花括号来表达函数主体,我们叫这个函数为代码块体,如果直接返回表达式,我们叫它为表达式体。
INTELLIJ IDEA提示 : IntelliJ IDEA提供了在两种不同函数风格“Convert to expression body”和 “Convert to block body”之间的转换
表达式体的函数在Kotlin代码中很常见,不光用在一些简单的函数中,也用在许多复杂的表达式中,如:if、when、try等,后续介绍
1.2.3 类型推导
我们的max
函数还可以进一步简化,如下:
fun max(a: Int, b: Int) = if (a > b) a else b
为什么函数没有返回类型的声明呢?作为一个静态类型语言,Kotlin不是要求每个表达式都应该在编译期具有类型吗?事实上,每个变量和表达式都有返回类型。但是对于表达式体的函数,编译器可以分析作为函数体的表达式,用它的类型作为返回类型,即使没有显示的写出来。分析的这个类型通常叫类型推导(type inference)。
注意:省略返回类型仅仅在表达式体的函数中允许。有代码块体的有返回值的函数,你必须指明返回类型和显示的返回语句。实际中的函数通常非常长,可能包含很多返回语句,有显示的返回类型和语句可以帮助你快速的知道什么被返回。
1.3 变量
在Java中,你用类型声明变量。但是在Kotlin中,许多变量的类型都可以省略,所以在Kotlin中以关键字开始,然后是变量名,最后加上类型(也可以不加)。
省略类型:
val question = "The Ultimate Question of Life, the Universe, and Everything"
val answer = 42
显示类型:
val answer: Int = 42
不可省略类型:
变量没有初始化器,需要显示的指出
val answer:Int
answer = 42
可变变量和不可变量
- val(来源于value)— 不变的引用。一旦声明为val的量初始化后,不能够重新赋值。对应于Java里面的final变量
- var(来源于variable)— 可变的引用。变量的值可以改变。对应于Java里面的正常的变量(非final)
通常,尽量声明所有的变量为val关键词。只有有需要的时候,才变为var。使用不可变引用、不可变对象及无无副作用的函数让你的代码更接近函数式编程风格。
定义了val变量的代码块执行期间,val变量只能进行唯一一次初始化。但是,如果编译器能确保只有唯一一条初始化语句被执行,可以根据条件使用不同的值来初始化它:
val message: String
if (canPerformOperation()) {message = "Success"// ... perform the operation }
else {message = "Failed"
}
**注意:**尽管val引用自身是不可变得,但是它指向的的对象可能是可变的:
val languages = arrayListOf("Java") //声明不可变的引用
languages.add("Kotlin")//改变引用指向的实例
**注意:**尽管var关键词允许变量改变他的值,但是它的类型是确定的:
var answer = 42
answer = "no answer"//编译错误:类型不匹配
编译器只会根据初始化器来推断变量的类型,在决定类型的时候不会考虑后续的赋值操作。
如果你想在变量里面存储一个不匹配的类型的值,你必须转换或者协变这个值到正确的类型。
1.4 更容易的字符串格式化:字符串模板
fun main(args: Array<String>) { //打印“Hello,Kotlin”,如果输入参数为Bob,则打印“Hello,Bob”val name = if (args.size > 0) args[0] else "Kotlin" println("Hello, $name!")
}
这个例子引进了一个功能叫字符串模板(string templates)。和其他脚本语言一样,Kotlin允许在字符串字面量中,通过$字符放在变量名前面,引用本地变量。这个同Java中的字符串连接("Hello, " + name + “!”), 但是更加紧凑和有效率(注:都是创建StringBuilder,添加常量部分和变量值,Java虚拟机有优化)。
如果你引用一个不存在的本地变量,因为表达式会静态检查,这些代码会编译不成功。如果你想在字符串中包含$符号,用println("$x")换码,打印出$x,而不是把x翻译为一个变量的引用。
不限于一个简单的变量名,你也可以用更加复杂的表达式,仅仅只要在表达式括上花括号:
fun main(args: Array<String>) { //用${}插入args数组的第一个元素if (args.size > 0) { println("Hello, ${args[0]}!") }
}
你也可以双引号内陷双引号,只要他们是在同一个表达式:
fun main(args: Array<String>) { println("Hello, ${if (args.size > 0) args[0] else "someone"}!")
}
二、类和属性
面向对象编程可能不是什么新鲜话题,Kotlin这方面也似曾相识,但是你会发现许多常见的任务使用更少的代码就可以完成。
让我们看看一个简单的JavaBean的Person类,现在只包含一个name属性:
/* Java */
public class Person { private final String name;public Person(String name) { this.name = name; }public String getName() { return name; }
}
在Java中,构造方法的方法体常常包含重复内容,把参数赋值给有着相同名称的字段。在Kotlin中,这个逻辑不需要如此多的样板代码。
/* Kotlin*/
class Person(val name: String)
这种类(只有数据没有其他代码)通常被叫做值对象
注意:从java到Kotlin的转换过程中public修饰符消失了。在Kotlin中public是默认的可见性。
2.1 属性
- 在java中,如果你想让类的使用者访问到数据,需要提供访问方法:一个getter、可能有一个setter,setter可能包含一些额外的逻辑,验证传递值,或者发送值变化的通知等等。
- 但是在Koltin中,属性是头等的语言特信,完全替代字段和访器方法。使用val和var关键字。声明val的属性只读,var是可变的
class Person( val name: String, //只读属性:自动生成一个域和简单的gettervar isMarried: Boolean //可写属性:一个域,getter和setter
)
接下来我们看下如何使用上面定义好的Person类:
val person = Person("Bob", true)
println(person.name)// Bob
println(person.isMarried) //true
现在可以直接引用属性,不再需要getter,逻辑没变,代码更加简洁。
小贴士:
- 你可以在Java定义的类中使用Kotlin的属性语法。在Java类中的getter可以在Kotlin中val属性获取,getter/setter可以通过var属性获取。比如,如果在Java类定义了setName和setName的方法,那么可以通过叫name的属性获取。如果类定义了isMarried和setMarried方法,相应的Kotlin属性叫isMarried。
2.2 自定义属性访问器
这个部分,你将看到怎么自定义实现一个属性访问器。假设你声明了一个长方形,它可以告诉是不是一个正方形。你没必要用单独的域存储这个信息,因为你需要动态检查高是否等于宽:
class Rectangle(val height: Int, val width: Int) { val isSquare: Boolean get() { //Property getter declarationreturn height == width}
}
isSquere属性不需要一个域来存储它的值。它仅仅是自定义实现的getter。
val rectangle = Rectangle(41, 43)
println(rectangle.isSquare) //false
2.3 Kotlin源码布局:目录和包
Java把所有的类放进包里面。Kotlin也像Java,有包的概念。每个Kotlin文件在开头有package语句,文件中所有的声明(类、函数和属性)将放在这个包下。如果其他的文件在同一包下,里面所有的定义可以直接使用;如果这些定义在不同包里面,那么他们需要导入。就像在Java中,导入语句放置在文件的开头,使用import关键词。下面是个例子,展示包声明和导入语句:
package geometry.shapes //包声明import java.util.Random //导入标准Java库类class Rectangle(val height: Int, val width: Int) {val isSquare: Booleanget() = height == width
} fun createRandomRectangle(): Rectangle {val random = Random()return Rectangle(random.nextInt(), random.nextInt())
}
接下来看一下java和kotlin的目录结构
如上图:java中,目录层级结构照搬了包层级结构
如上图:kotlin中,不需要遵循目录层级结构
在kotlin中,可以把多个类放在同一个文件中,文件的名字还可以随意选择。
但是,在大多数情况下,跟随Java目录结构和根据包结构把源码组织成目录,是最佳实践。特别是Kotlin和Java混合的项目,坚持这样的结构特别重要。因为这样做可以让你逐步迁移代码,而没有引入意外的情况。
但是当类很小的时候(在Kotlin中,这些经常存在)。请你不要犹豫把多个类合成到同一个文件。
总结
- fun关键字用来声明函数。val关键字和var关键字分别用来声明只读变量和可变变量
- 字符串模板帮助你避免繁琐的字符串拼接。在字符串前加上或者或者或者{}包围一个表达式,来把值注入到字符串中。
- 实体类(值对象类)在Kotlin中以更简单的方式表示。
- 在kotlin中,可以把多个类放在同一个文件中,文件的名字还可以随意选择。
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