本章主要介绍Kotlin开发环境的搭建过程，首先阐述Kotlin语言与Android开发之间的关系，接着描述Kotlin开发工具，也就是Android Studio的安装和启动步骤，然后说明SDK及其相关插件的安装与升级方法，接着论述如何对Kotlin工程的编译配置进行调整，最后演示Kotlin新技术带来哪些革命性的变化。

1.1　Kotlin与Android开发的关系

本节主要介绍Kotlin语言与Android开发之间的关系，包括Kotlin的基本概念及其特殊优势，以及Kotlin被谷歌钦定为Android Studio官方开发语言之后的发展大事。

1.1.1　Kotlin语言简介

Kotlin是一种基于JVM的新型编程语言，它完全兼容Java语言，Kotlin代码可以编译成Java字节码，也可以编译成JavaScript，方便在没有JVM的设备上运行。与流行的Java语言比较，Kotlin具备下列优势：

（1）Kotlin更简洁，完成同样的业务功能，Kotlin代码通常只有对应Java代码的三分之一。

（2）Kotlin更安全，它能够在编码阶段就自动检测常见的BUG，比如引用了空指针等。

（3）Kotlin更强大，它提供了扩展函数、默认参数、接口委托、属性代理等Java所不具备的高级特性，从而可以完成更复杂的业务逻辑。

1.1.2　Android Studio的官方开发语言

Kotlin很早就被运用到Android开发之中，之前一直作为Android Studio的插件提供下载，Android Studio只要安装了Kotlin插件，就能用来开发Kotlin编码的App工程。

2017年5月，谷歌宣布将Kotlin纳入Android Studio开发的官方语言，这意味着Android Studio对Kotlin的编译支持会大大增强，由此掀起了广大安卓开发者学习Kotlin编程的热潮。

2017年10月，Android Studio推出3.0正式版，从3.0版本开始，Android Studio自动集成Kotlin插件，在安装Android Studio 3.0时就连带配置了Kotlin的开发环境。

2017年11月，Kotlin语言推出1.2发布版，该版本的Kotlin具备更好的跨平台特性，编译性能也比1.1版提高了25%左右，同时也更好地支持Android开发。

1.2　Kotlin开发工具

本节主要介绍Kotlin开发环境的搭建以及Kotlin工程的基本操作，包括安装Android Studio的具体步骤、启动Android Studio的详细配置、如何创建一个Kotlin工程、如何新建各种Kotlin文件等。

1.2.1　安装Android Studio

Android Studio的官方下载页面是https://developer.android.google.cn/studio/index.html，在这里可以找到Android Studio的下载地址与使用教程。首先把最新版本的Android Studio下载到电脑本地，然后双击下载完成的Android Studio安装程序，弹出安装欢迎对话框，如图1-1所示。单击该对话框右下方的“Next”按钮，跳到下一页的许可同意对话框，单击“Agree”按钮，进入下一页的组件选择对话框，如图1-2所示。

在工程创建对话框中填写应用名称“Application name”以及公司域名“Company domain”，并选择或填写Android工程的本地保存路径“Project location”。注意，创建页面下方有两个选项“Include C++ support”和“Include Kotlin support”，其中勾选“Include C++ support”表示要进行NDK/JNI开发，但这不是本书的讲解范围，因此不必勾选该复选框；勾选“Include Kotlin support”则表示要进行Kotlin开发，因此务必勾选该复选框，才能继续后面的Kotlin开发学习。确认对话框中的各项信息都填写完毕，单击下方的“Next”按钮，进入目标设备对话框，如图1-17所示。

在编写代码的时候，Android Studio会自动编译。若开发者想手动重新编译，则有以下三种编译方式：

（1）选择菜单“Build”→“Make Project”，这个是编译整个项目下的所有模块。

（2）选择菜单“Build”→“Make Module ***”，这个是编译指定名称的模块。

（3）选择菜单“Build”→“Clean Project”，然后再选择菜单“Build”→“Rebuild Project”，这个是先清理项目，再对整个项目重新编译。

前面新创建的工程当然不会出现编译错误，直接运行就好了。先把手机通过数据线接入开发电脑的USB上，再依次选择菜单“Run”→“Run 'app'”，弹出目标设备选择对话框，列表中便会显示接入的手机设备，如图1-21所示。

单击“OK”按钮，执行测试App的安装操作，不出意外的话，一会儿即可在手机上看到测试应用的启动界面，具体效果如图1-22所示。

1.2.4　新建Kotlin文件

上一小节创建Kotlin工程后主要生成两个文件，一个是Kotlin代码文件MainActivity.kt，另一个是XML布局文件activity_name.xml。其中，MainActivity.kt就是扩展名为kt的Kotlin格式的代码文件，相对应地，Java代码文件的扩展名为java。这个MainActivity.kt是在创建工程时自动生成的，那么如何在已有工程中创建新的Kotlin文件呢？Kotlin代码文件可以分为两类：普通的Kotlin文件、用于页面Activity的文件，这两类Kotlin文件拥有各自的创建方式，具体说明如下。

1. 普通的Kotlin文件创建

右击待创建文件的包名，在弹出的快捷菜单中依次选择“New”→“Kotlin File/Class”，菜单界面如图1-23所示。

其实，Kotlin的文件创建还是很简单的，掌握这些基本的文件操作可以为后面的工具使用打好基础。

1.3　SDK安装与插件升级

本节主要介绍Android Studio 3.0环境对SDK和插件的安装升级说明，包括如何安装最新的SDK、如何升级Gradle插件、如何把Kotlin插件升级到最新版本等。

1.3.1　安装最新版SDK

由于目前官方的Android Studio 3.0安装包没有自带SDK，安装过程也只会去下载Android 8.0的SDK（API 26），因此如果读者是第一次安装Android Studio，就得自己另外安装最新版本的SDK。首先打开Android Studio，在界面右上角的工具栏中找到“SDK Manager”的图标，如图1-30所示。

等待Android Studio下载并安装最新版本的SDK之后，重启Android Studio，即可正常使用该版本的SDK编译工程。

1.3.2　升级Gradle插件

Android Studio 3.0支持的Gradle插件版本至少为4.1，然而通常App工程自带的插件版本不能满足要求，使得Android Studio 3.0打开已有工程时往往要重新下载最新的Gradle插件，造成漫长的等待时间。与其让Android Studio老牛破车般地下载Gradle，不如自己动手将最新版的Gradle插件下载到本地，然后重新配置Gradle插件目录。具体步骤如下：

步骤01　打开电脑上的下载软件，输入Gradle 4.1的下载地址“http://downloads.gradle.org/ distributions/gradle-4.1-all.zip”，把这个4.1的压缩包下载到电脑本地，并解压该压缩包到指定目录，比如“D:\Android\gradle-4.1”。

步骤02　打开Android Studio，依次选择菜单“File”→“Settings”，打开设置对话框，在对话框左侧的菜单列表再依次选择“Build, Execution, Deployment”→“Gradle”，此时对话框右侧展示Gradle插件的配置界面，如图1-32所示。

步骤03　在Gradle配置界面上选中“Use local gradle distribution”，并在下方的“Gradle home:”输入框中填写前面gradle-4.1-all.zip的解压路径，例如“D:\Android\gradle-4.1”。

步骤04　单击Gradle配置界面右下方的“OK”按钮，完成Gradle插件的路径配置。

步骤05　根据提示关闭Android Studio，再次启动Android Studio，即可在Android Studio使用最新版本的Kotlin插件。

1.4　Kotlin简单配置

本节主要介绍Android Studio 3.0环境对Kotlin的编译配置说明，包括如何通过菜单调整Kotlin编译配置、如何手工修改编译配置文件、如何将Java代码转换成Kotlin代码等。

1.4.1　调整Kotlin编译配置

1.3.3小节介绍了如何将Kotlin插件升级到最新版本，不过App工程采取的Kotlin编译版本不一定跟最新版本一致。因为Kotlin允许指定使用某个低版本来编译工程，就像Java即使已经推出1.9版本，也能使用1.8、1.7甚至1.6来编译Java工程。

调整App工程的Kotlin编译版本很简单，依次选择菜单“File”→“Settings”，在打开的窗口左侧菜单列表选中“Kotlin Compiler”，窗口右边便会打开Kotlin编译配置界面，如图1-37所示。

可以看到，“Language version”和“API version”目前选的都是1.1，表示当前App工程采用的Kotlin编译版本为1.1。

1.4.2　修改编译配置文件

只看菜单界面上的Kotlin编译配置还是不够直截了当，到底这个编译版本是在哪个文件里面配置的呢？先打开工程的编译配置文件build.gradle看看，该文件内容如图1-38所示。

图1-38所示的build.gradle文件内容是下面这样的：

buildscript {
//指定Kotlin插件的版本，这里是Android Studio 3.0.1默认的1.1.51
ext.kotlin_version = '1.1.51'
repositories {
google()
jcenter()
}
dependencies {
classpath 'com.android.tools.build:gradle:3.0.1'
//指定Kotlin插件的路径
classpath "org.jetbrains.kotlin:kotlin-gradle-plugin: $kotlin_version"
// NOTE: Do not place your application dependencies here; they belong
// in the individual module build.gradle files
}
}

正如图1-38框中标记的那样，Kotlin工程的编译配置文件比Java编写的App工程多了两处修改，说明如下：

（1）定义了一个外部变量ext.kotlin_version，其值为Kotlin编译版本号“1.1.51”。

（2）指定了Kotlin插件的编译路径，即“org.jetbrains.kotlin:kotlin-gradle-plugin:$kotlin_ version”。

可是仅仅修改工程级别的build.gradle是不够的。再看看模块级别的build.gradle，该文件内容如图1-39和图1-40所示，其中图1-39所示为文件开头部分的截图，图1-40所示为文件末尾dependencies块的截图。

注意图1-39和图1-40框中的部分，这里依然有两个地方与众不同，说明如下：

（1）文件开头增加了两个插件，即'kotlin-android'和'kotlin-android-extensions'，表示该模块会运用Kotlin插件功能。补充Kotlin插件声明后的文件头部如下所示：

apply plugin: 'com.android.application'
apply plugin: 'kotlin-android'
apply plugin: 'kotlin-android-extensions'

（2）文件末尾的dependencies块增加了Kotlin插件库的编译声明，具体声明语句如下所示：

implementation "org.jetbrains.kotlin:kotlin-stdlib-jre7:$kotlin_version"

综上所述，Kotlin工程与Java编写的App工程相比，一共要调整两个build.gradle的4处编译配置，方能正常支持Kotlin代码的编译运行。

1.4.3　Java代码转Kotlin代码

前面介绍了Kotlin工程的编译配置说明，如果现在有一个Java编码的App工程，要如何将其转换为Kotlin工程呢？

假设读者目前还没有Kotlin基础，那么按照App开发的常规流程，先创建一个新模块，依次选择菜单“File”→“New”→“New Module”，然后一路单击“Next”按钮完成模块创建。再按照“1.4.2修改编译配置文件”的说明，给这个新模块添加Kotlin编译支持。接着打开MainActivity.java，这个文件的内容再熟悉不过了，就是最简单的几行Java代码，如下所示：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
}
}

现在我们要移花接木，把Java代码转换为Kotlin代码。先选中MainActivity.java，再到主界面上依次选择菜单“Code”→“Convert Java File to Kotlin File”，菜单位置如图1-41所示。

代码转换完毕，原来的MainActivity.java变成了MainActivity.kt，文件内容也变成了如下所示的Kotlin代码：

class MainActivity : AppCompatActivity() {
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
super.onCreate(savedInstanceState)
setContentView(R.layout.activity_main)
}
}

看起来，这个Kotlin的语法与Java似曾相识，但又有所不同。若想解释Kotlin的详细语法规则，可参见本书第2章到第5章的语法部分。这里先把DEMO跑起来再说，依次选择菜单“Run”→“Run 'hello'”启动应用，正常的话，可在接入的模拟器或者真机上看到“Hello World！”，如图1-42所示。