是時候使用Kotlin編程了（kotlin可以做什么）

從事Android開發的童鞋都知道，自從去年的Google I/O大會上Kotlin被定為Android開發的官方語言以來，關于Kotlin就成為每個開發人員學習的目標，的確，Kotlin以它獨有的魅力正在吸引這傳統的Java程序開發人員?；蛟S很多的童鞋已經對Kotlin進行了深入的學習，甚至已經運用到了自己的項目當中，但是還有較多同學可能只是聽過Kotlin或簡單了解過，本文將從宏觀的角度來介紹Kotlin相關的內容。

在介紹Kotlin之前，先來安利一波，本人去年年底開始寫作的關于Kotlin的書下個月就要出版了，有興趣的可以關注下，目錄如下。

Kotlin簡介

Kotlin是由JetBrains開發的針對JVM、Android和瀏覽器的靜態編程語言，目前，在Apache組織的許可下已經開源。使用Kotlin，開發者可以很方便地開發移動Android應用、服務器程序和JavaScript程序。Kotlin可以將代碼編譯成Java字節碼，也可以編譯成JavaScript，方便在沒有JVM的設備上運行。

Kotlin是開源的，這意味著，我們可以在GitHub上下載Kotlin的全部源代碼，并對它進行代碼修改再發布，Kotlin在github上的開源地址為：

https://github.com/JetBrains/kotlin?。

JetBrians

一家捷克的軟件公司，是著名的IDE開發商，對很多的開發語言和平臺都提供了相應的集成開發環境，比如Java的，OC的，JavaScript，PHP，C/C++等。而其中最著名的是IntelliJ IDEA ，Java的集成開發環境，被稱為目前最好用的java IDE。而且Android Studio就是Google基于IntelliJ IDEA 開發的，由此可見Google和JetBrains的合作也是比較密切的。而從以上說明也可以看到JetBrains不僅實力強勁，這家公司對于語言設計更是有天然優勢。Kotlin是集多家語言之大成。

Kotlin的優勢

那么，相比Java等語言，Kotlin有什么優勢呢？

Kotlin提供了大量的語法糖（有函數聲明，類的創建，集合相關，范圍運算符等等大量簡潔的語法）、 Lambda表達式（Java8支持），簡潔的函數表示法。并吸收了其他語言的優點：模板字符串，運算符重載，方法擴展，命名參數等。

Kotlin提供了安全符“？”，當變量可以為null時，必須使用可空安全符？進行聲明，否則會出現編譯錯誤。并且，Kotlin還提供了智能的類型判斷功能，使用is類型判斷后，編譯器自動進行類型轉換，父類引用可以調用子類接口，注意轉換只在is的代碼塊中生效。

Kotlin的另一個優勢就是可以100%的兼容Java，Kotlin和Java之間可以相互調用。使用Kotlin進行Android或者Java服務端開發，可以導入任意的Java庫。

在Android Studio中可以一鍵轉換Java代碼為Kotlin代碼（Code > Convert Java File to Kotlin File.），同時Kotlin代碼也可以反編譯成Java代碼（1.Tools>Kotlin>Show Kotlin Bytecode 2.Decompile）。

在Google官方發布的最新版本的Android Studio 3.0上，已經默認集成了Kotlin，對于一些老版本，也可以通過插件的方式來集成Kotlin。所以，使用JetBrains提供的IDE，可以為Kotlin開發提供最佳的環境支持。就像JetBrains所說：一門語言需要工具化，而在 JetBrains，這正是我們做得最好的地方！

Kotlin是如何兼容Java的

都是Kotlin可以100%的兼容Java，那么Kotlin又是如何兼容Java的呢？下面是Kotlin的一個編譯流程圖。

Kotlin為什么可以兼容Java，一個主要原因是Kotlin文件在經過Kotlin編譯器編譯后會生成Java字節碼。這跟Java文件通過Java編譯器編譯后生成的字節碼幾乎沒有區別，這樣JVM就能直接識別和處理Kotlin代碼的功能和邏輯。

當Kotlin調用Java代碼，Kotlin編譯器會對調用的Java文件進行分析，以便kt文件能夠生成正確的class文件。為什么這么說呢？舉個列子，Java字節碼有幾種函數調用的方式invokespecial 、 invokeStatic 、 invokeInterface等，編譯器必須知道調用的Java函數是什么類型才能生成相應的正確的字節碼。而當在Java代碼中調用Kotlin對象時，Kotlin生成的class文件也要輸入到Java編譯器，這時Java文件才能生成正確的class文件。生成的class文件打成jar包后，最終可以生成Android的APK，或供Java服務端調用。

當然，我們可以直接下載Kotlin編譯器下來查看他的編譯過程。Kotlin編譯器的代碼都是用java寫的，所以使用Kotlin編譯器必須要有java環境。

Kotlin語言基礎

基礎特性

在Kotlin的語法規則中，var用來聲明變量，val類似Java final，用來聲明常量，語句后面不需要跟分號。變量類型可以根據變量值進行自動推導，這里Kotlin的基礎類型都是對象，使用的是Java的包裝類（基礎類型包裝成對象）。

函數使用fun為關鍵字進行聲明，變量的冒號之后是變量類型，函數的冒號之后是返回值。同時Kotlin支持在函數定義的時候聲明參數的默認值，例如：

函數調用的時候可以直接調用，也可以使用命名參數，例如：

類名的冒號表示繼承，所有類的基類稱為Any（但并不是Java的Object，只包含equals、hascode、toString方法），聲明構造函數要指明constructor關鍵字。例如：

當然，也可以直接在聲明類的時候指定構造函數，對象實例化可以不寫new關鍵字。

Kotlin其他的流程控制基本跟Java差不多，這里主要講下when表達式，他取代了Java的switch。例如：

when表達式其實最終是使用if/else來實現的，Kotlin保留了原來的for each循環，同時增加了區間控制。例如：

Kotlin的集合與OC的集合相似，分為可變集合和不可變集合（lists、sets、maps 等）。kotlin中的可變集合對Java的集合進行了包裝，同時它實現了一套不可變集合庫。

調用上面集合的方式如下：

Kotlin中沒有靜態屬性和方法，如果我們要創建單列，可以使用Object關鍵字聲明類。

如果要在一個類里面聲明靜態成員，可以在類的內部使用伴生對象，伴生對象使用關鍵字companion object。

伴生對象的調用跟Java一樣，通過類名.屬性名稱或函數名稱調用。

新特性

在Kotlin中，對象聲明分為可空引用和非空引用兩種。其中非空引用的定義如下：

而可空引用需要使用安全符“？”，例如：

當調用的時候，也需要使用安全調用操作符，寫作 ?. 可空調用。例如：

通過函數調用給可空引用賦值，返回的必須也是可空引用，這就在編譯期間杜絕了空指針異常。但是這里要注意一點，如果從Java返回的集合，不會強制做可空檢查，這個是時候如果給不可空引用賦值Java集合中的null會出現轉換錯誤異常。

跟OC的Category一樣，Kotlin也支持對API函數進行擴展。

然后，我們可以在任意Activity中直接調用。

通過反編譯成Java代碼可以發現，函數的擴展實質上是通過靜態導入的方式實現的。

字符串中可以包含變量或者表達式，以$符號開頭（這跟JSP的EL表達式有點像），比如：

Kotlin為基本的運算符提供了固定名稱函數表，此部分比較多，關于這方面的內容，讀者可以訪問下面的內容：Kotlin操作符重載。

調用如下：

Lambda表達式的本質是一個未聲明的函數，他會以表達式的形式傳遞。既然是函數，就由這三塊組成：參數 、 方法體 和 返回值。例如，下面是一個典型的Lambda表達式。

可以看到，Lambda表達式的大括號內，箭頭左邊是參數，箭頭右側是方法體和返回值。

調用上面的函數，可以使用下面的調用方式。

高級特性

把函數作為參數或者是返回值的函數，Kotlin稱之為高階函數。例如：

調用高階函數的方式如下：

當然，我們也可以聲明一個局部函數，然后把他作為參數傳遞給另一個函數，還可以使用Lambda表達式來表示函數參數。

泛型的存在主要是為了消除模板代碼和類型轉換安全， 在Kotlin中泛型的使用基本與Java是一致的。

在Java中泛型是不變的，比如：雖然A繼承B，但List和List之間沒有任何關系，Java是通過泛型通配符來實現型變的：

反射是運行于JVM中的程序檢測和修改運行時的一種行為，通過反射可以在運行時獲取對象的屬性和方法，這種動態獲取信息以及動態調用對象方法的功能特性被稱為反射機制。反射可以獲取類的方法，屬性，類結構等所有信息。

在Kotlin中使用Java的反射的實例如下：

jc返回的是Java的class對象，可以通過這個對象去調用調用Java的反射內容。

Kotlin中的反射如下。

要調用具體的對象時，可以不通過KClass對象，直接調用方法和訪問屬性。例如：

協程（coroutine），又稱微線程，是一種無優先級的子程序調度組件，由協程構建器（launch coroutine builder）啟動。協程本質上是一種用戶態的輕量級線程，協程的調用方式與子線程的調用方式一樣，但是協程的使用更加方便靈活，但使用上協程并沒有子線程那樣廣泛。

協程作為一種新的異步編程方式，它使用線程為資源，基于代碼邏輯去實現任務之間的調度。程序使用協程可以書寫線性的異步代碼，沒有callback，大大簡化了異步編程。以下是協程使用的實例：

，關于協程更多的內容可以訪問下面的鏈接：

https://www.kotlincn.net/docs/tutorials/coroutines-basic-jvm.html

跨平臺開發

多平臺支持

Kotlin的不僅僅用于Java，還可以使用它進行web js和iOS開發，所以市面上之前說Kotlin是一款基于JVM的語言是不準確的。通過Kotlin提供的Kotlin Native特性，Kotlin可以使用跨平臺開發功能。目前Kotlin支持的跨平臺如下圖所示。

使用Kotlin可用于Java服務端開發。Java與Kotlin的相互兼容性，我們可使用服務端的任意框架，同時我們可以保留老的Java代碼，使用Kotlin編寫新代碼。Kotlin的協程特性更有助于構建服務端程序。IDE的支持和Sring框架的支持。

Android Studio的支持。大量的實際案列。大量可學習的APP項目。與Java兼容性允許在 Kotlin 應用程序中使用所有現有的 Android 庫。

使用kotlinc-js編譯器將Kotlin代碼轉換為JavaScript（不是Kotlin或標準庫的代碼編譯時會被忽略），Kotlin中提供了一些標準庫用于JS開發，同時可以使用第三方JS庫。

Kotlin Native

Kotlin Native是一種將Kotlin源碼編譯成不需要任何VM支持的目標平臺二進制數據的技術，編譯后的二進制數據可以直接運行在目標平臺上，它主要包含一個基于LLVM的后端編譯器的和一個Kotlin本地運行時庫。設計Kotlin Native的目的是為了支持在非JVM環境下進行編程，如在嵌入式平臺和iOS環境下，如此一來，Kotlin就可以運行在非JVM平臺環境下。

目前，Kotlin Native主要提供了Mac、Linux和Windows三個主流平臺的編譯器，使用該編譯器可以很輕松的編譯出運行在樹莓派、iOS、OS X、Windows以及Linux系統上的程序。

當然，讀者可以通過Kotlin/Native的一款游戲源碼來學習Kotlin Native：https://github.com/jetbrains/kotlinconf-spinner

學習資料

當然，讀者還可以使用通過下面的鏈接來學習Kotlin相關的知識。

1.Kotlin官網

http://kotlinlang.org/

2.kotlin中文官網

https://www.kotlincn.net/

3.Google Kotlin項目學習實例

https://developer.android.com/samples/index.html?language=kotlin

4.其他文章

https://blog.csdn.net/u013448469/article/details/79403284?Kotlin反射

https://blog.csdn.net/ztguang/article/details/72511994?Kotlin Native

5，視頻應用項目

https://github.com/xiangzhihong/EyeVideoClient

6，Kotlin入門與實戰

第1章?Kotlin簡介

1.1????Kotlin發展史

1.2????????面向對象編程簡介

1.2.1?面向過程編程

1.2.2?面向對象編程

1.3 Java虛擬機

1.3.1 JVM語系生態

1.2.2 Java虛擬機簡介

1.2.3 Kotlin應用程序運行過程

1.4?為什么使用Kotlin

1.5?Kotlin與Java的比較

1.6小結

第2章?Kotlin初體驗

2.1 Kotlin在線運行

2.2 Kotlin 1.1特性

2.2.1 JavaScript全面支持

2.2.1 JVM新特性

2.2.3?協程

2.2.4?標準庫

2.3?Kotlin?1.2新特性

2.3.1?多平臺支持

2.3.2?多平臺環境搭建

2.3.3?特定平臺申明

2.3.4?標準庫支持

2.3.5 JVM特性

2.3.6 JavaScript特性支持

2.4小結

第3章?Kotlin快速入門

3.1?在Mac上搭建Kotlin開發環境

3.1.1?安裝與配置JDK環境

3.1.2?安裝與配置IDE

3.2?Kotlin開發IDE介紹

3.2.1 IntelliJ IDEA開發環境

3.2.2 Android Studio集成開發環境

3.3?Kotlin的編譯與運行

3.3.1?命令行方式編譯運行Kotlin

3.3.2?運行Kotlin REPL

2.3.3?在瀏覽器中運行Kotlin

2.3.4?在NodeJS中運行Kotlin

3.4?Kotlin構建方式

3.4.1?使用Gradle方式構建Kotlin

3.4.2?使用Maven方式構建Kotlin

3.4.3?使用Ant方式構建Kotlin

3.4.4 Kotlin與OSGi

3.4.5 Kotlin與kapt

3.5?編譯器插件

3.5.1?全開放編譯插件

3.5.2?無參編譯器插件

3.6?小結

第4章?Kotlin語法基礎

4.1?Kotlin編程風格

4.2變量與屬性

4.2.1?變量申明

4.2.2 getter和setter

4.2.3?訪問權限

4.3?基本數據類型

4.3.1?數值類型

4.3.2?字符類型

4.3.3?布爾類型

4.3.4?數組類型

4.3.5?字符串

4.4?包申明與使用

4.5?流程控制語句

4.5.1 if條件語句

4.5.2 when語句

4.5.3 for循環

4.5.4 while循環

4.5.5?返回與跳轉

4.6?Kotlin運算符

4.6.1?賦值運算符

4.6.2?算數運算符

4.6.3?關系運算符

4.6.4?邏輯運算符

4.6.6?區間運算符

4.6.7?運算符優先級

4.7?運算符重載

4.7.1?一元運算符

4.7.2?二元運算符

4.7.3?位運算符

4.8 Kotlin操作符

4.8.1?冒號操作符

4.8.2 @操作符

4.8.3 $操作符

4.8.4?安全轉換操作符

4.8.5?類型判斷操作符

4.9 Kotlin動態類型

4.10 Kotlin空安全

4.9.1?可空類型與不可空類型

4.9.2?判空操作符

4.9.3 Elvis?操作符

4.9.4?強校驗操作符

4.9.5?安全的類型轉換

4.9.6?可空類型集合

4.11異常處理

4.11.1?異常類

4.11.2?自定義異常

4.11.3 try表達式

4.11.4 throw表達式

4.11.4?受檢異常

4.12小結

第5章?類與接口

5.1?類

5.1.1?類的申明

5.1.2?構造函數

5.1.3?類的實例

5.2?繼承

5.3?抽象類

5.4?接口

5.5?小結

第6章?擴展函數與屬性

6.1?枚舉

6.1.1?基本用法

6.1.2?枚舉類擴展

6.2?擴展

6.2.1?擴展的動機

6.2.2?擴展原生函數

6.2.3?靜態解析

6.2.4?擴展屬性

6.2.5?擴展伴生對象

6.2.6?擴展的作用域

6.2.7?類中聲明擴展

6.3 this表達式

6.5?小結

第7章?數據類與密封類

7.1?數據類

7.1.1?對象復制

7.1.2?序列化

7.1.3?成員解構

7.2?密封類

7.3?小結

第8章?集合與泛型

8.1集合

8.1.1?集

8.1.2?列表

8.1.3?映射

8.2?泛型

8.2.1?泛型基礎

8.2.2?型變

8.2.3?聲明處型變

8.2.4?類型投影

8.2.5?星號投影

8.2.6?泛型函數

8.2.7?泛型約束

8.3?小結

第9章?對象與委托

9.1?對象

9.1.1?對象表達式

9.1.2?對象申明

9.1.3?伴生對象

9.2?委托

9.2.1?類委托

9.2.2?委托屬性

9.3?標準委托

9.3.1?延遲屬性

9.3.2?可觀察屬性

9.3.3 Map委托

9.3.4 Not Null

9.3.5?局部委托屬性

9.3.6?提供委托

9.4?小結

第10章?反射與注解

10.1?反射

10.1.1?類引用

10.1.2?類成員引用

10.1.3?函數引用

10.1.4?屬性引用

10.1.5?構造函數引用

10.1.6 KClass反射

10.1.7?對象序列化Json

10.2?注解

10.2.1?注解聲明

10.2.2?注解使用

10.2.3?注解類的構造函數

10.2.4?注解目標使用場景

10.2.5?與Java注解互調

10.2.6?注解分類

10.2.7?注解的生命周期

10.3?小結

第11章?函數與Lambda表達式

11.1?函數

10.1.1?函數基本用法

10.1.2?中綴表示法

10.1.3?函數參數

10.1.4?函數作用域

10.1.5?函數返回值

10.1.6?尾遞歸函數

11.2?高階函數

11.2.1?高階函數基本用法

11.2.2?標準高階函數

11.3?內聯函數

11.3.1?內聯Lambda表達式

11.3.2內聯函數聲明

11.3.3非局部返回

11.3.4實例化類型參數

11.3.5內聯屬性

11.4?Lambda表達式與匿名函數

11.4.1 Lambda表達式語法

11.4.2?函數類型

11.4.3?匿名函數

11.4.4?閉包

11.4.5?函數顯示申明

11.5?小結

第12章?協程

12.1?協程簡介

12.1.1?協程與線程

12.1.2?使用協程的好處

12.2?協程開發環境

12.2.1 Gradle構建方式

12.2.2 Maven構建方式

12.3?協程基礎

12.3.1 launch函數

12.3.2?共享線程池

12.3.3?阻塞與掛起

12.3.4?runBlocking函數

12.3.5?協程取消

12.3.6?協程超時

12.3.6?標準API

12.4?掛起函數

12.4.1?默認順序執行

12.4.2?異步并發執行

12.4.3?異步樣式函數

12.5?協程上下文與調度器

12.5.1?協程調度與線程

12.5.2?非限制與限制協程

12.5.3?協程與線程調試

12.5.4?協程中的子協程

12.6?通道

12.6.1?通道基礎

12.6.2?通道的關閉與迭代

12.6.3?通道生產者

12.7?管道

12.7.1?管道生產與消費

12.7.2?管道與質數

12.7.3?多接受者協程

12.7.4?通道緩存

12.9?小結

第13章?IO操作與多線程

13.1 Kotlin流層次

13.1.1?字節輸入流

13.1.2?字節輸出流

13.1.3?字符輸入流

13.1.4?字符輸出流

13.1.5?字符流與字節流轉換

13.2?文件IO操作

13.2.1?文件讀取

13.2.2?文件寫入

13.2.3?文件遍歷

13.3?網絡IO操作

13.4?多線程

13.4.1?線程創建

13.4.2?線程同步

13.5?小結

第14章?Kotlin DSL

14.1 DSL簡介

14.1.1 DSL的設計與實現

14.1.2 DSL分類

14.2?DSL語義模型

14.2.1?依賴網絡

14.2.2?產生式規則系統

14.2.3?狀態機

14.3?Kotlin的DSL特性

14.4 kotlinx.html創建DSL

14.4.1 Maven方式構建

14.4.2 Gradle方式構建

14.4.3?kotlinx.html實例

14.5 Android Gradle指南

14.4.1?鏈式命令

14.4.2?委托

14.6?使用Kotlin與Anko進行Android開發

14.5.1 Anko簡介

14.5.2 Anko核心組件與工具

14.5.3 Anko使用實例

14.7?小結

第15章?Kotlin互操作

15.1 Kotlin與Java互操作

15.1.1?在Kotlin中調用Java

14.1.2?在Java中調用Kotlin

14.1.3 JSR-305支持

15.2 Kotlin與JavaScript互操作

15.2.1?在Kotlin中調用JavaScript

14.2.2?在JavaScript中調用Kotlin

15.2.3?JavaScript模塊

15.2.4?JavaScript反射

15.2.5?JavaScript DCE

15.3?小結

第16章?Kotlin Native開發

16.1?Kotlin?Native

16.1.1 Kotlin Native簡介

16.1.2 Kotlin Native編譯器

16.1.3?編譯器konan

16.2?Kotlin Native實例

16.2.1?構建Kotlin Native項目

16.2.2?添加konan插件配置

16.2.3?編寫源代碼

16.2.4?添加konanInterop與konanArtifacts配置

16.2.5?編譯與執行

16.2.6?命令行方式編譯Kotlin Native

16.3?Kotlin?Native互操作

16.2.1 Kotlin Native與C語言互操作

16.2.2 Kotlin Native與OC互操作

16.4?小結

第17章?使用Kotlin與Spring Boot開發服務端

17.1 Spring Boot環境搭建

17.1.1 Spring Boot簡介

17.1.2?創建Spring Boot應用程序

17.1.3?啟動Spring Boot應用程序

17.1.4?應用測試

16.1.5 properties配置文件

17.2 Spring Boot之Thymeleaf模板

17.3?使用Swagger構建RESTful API

17.4 Spring Boot通過MyBatis整合Mysql數據庫

17.5 Spring Boot整合Redis數據庫

17.5.1 Redis簡介

17.5.2 Spring Boot整合Redis

17.6 Spring Boot整合Elasticsearch

17.6.1 Elasticsearch簡介

17.6.2 Spring Boot整合Elasticsearch

17.7 Spring Boot集成RabbitMQ

17.7.1 RabbitMQ簡介

17.7.2 Spring Boot集成RabbitMQ

17.8 Spring Boot熱部署與日志管理

17.9 Spring Framework 5.0對Kotlin的支持

17.9.1函數式Bean方式注冊

17.9.2使用Kotlin調用Spring Web的功能性API

17.9.3 RestTemplate與函數式API擴展

17.9.4 Reactor的Kotlin擴展

17.9.5基于模板的Kotlin腳本

17.10?小結

第18章?使用Kotlin開發Android視頻應用

18.1?項目概述

18.2?淺談Android開發架構模式

18.2.1 MVC

18.2.2 MVP

18.2.3 MVVM

18.3?項目準備

18.3.1?新建Android項目

18.3.2添加項目庫依賴

18.3.3編寫主頁面

18.3.4 GSYVideoPlayer播放器簡介

18.4?功能開發

18.4.1?基礎類封裝

18.4.2 Retrofit封裝

18.4.3?首頁模塊開發

18.4.4?視頻詳情頁面開發

18.5?小結

Java Kotlin Android

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