Kotlin漫谈（2）- 从Java转到Kotlin，你需要知道的

知乎用户8sYKO0

内容提要

很多同学刚从Java切换到Kotlin时，写起来会有磕磕绊绊的感觉，最后写出来的代码很多都是Java风格的Kotlin。本文结合平时Java和Kotlin混合开发的一些实践，总结出笔者觉得比较重要的点供大家参考，也欢迎大家在评论区交流和补充。本文适合了解Kotlin基本语法的同学阅读。

指定Kotlin生成的类名

在Kotlin中定义顶层函数是非常方便的，例如：

//KotlinTest.kt
//...
fun doSomeThing() {
  //do something
}

在Kotlin中调用是非常方便的，但在Java中默认需要添加Kt后缀：

//某Java业务类
//...
public class JavaTest {
    public static void doSth() {
        KotlinTestKt.doSomeThing();
}

看起来非常的别扭，说好的无缝互相调用呢？其实，Kotlin生成的Java类名是可以自定义的，方法就是在kt文件第一行加上 @file:JvmName("KotlinTest") ，就可以在Java中直接调用 KotlinTest.doSomeThing(); 了

在Java代码中调用Kotlin高阶函数

Kotlin中lambda的用法是很方便的，我们在平时的开发中也经常会定义一些高阶函数，来抽象一些代码逻辑，例如：

val sList = arrayListOf("n", "e", "t", "e", "a", "s", "e")
fun doSthForEach(op: (String) -> Unit) {
    sList.forEach {
        op(it)
}

那么，如何在Java中调用这个方法呢？如果工程引入了Java8，可以直接传入一个lambda表达式；如果还在用Java6，也可以传一个匿名对象进去：

//Java8
KotlinTestKt.doSthForEach((s) -> {
    //do something
    return Unit.INSTANCE;
//Java6
KotlinTestKt.doSthForEach(new Function1<String, Unit>() {
    @Override
    public Unit invoke(String s) {
        //do something
        return Unit.INSTANCE;
});

需要注意的是，Kotlin中没有 void 返回类型，如果不需要返回值，就需要返回一个 Unit.INSTANCE 。

One more thing

上面例子中使用了 Function1 ，是因为这个lambda有1个参数，类似地，Kotlin还定义了其它形如 FunctionN 的方法，可以根据需要选用。

注意Java方法参数的可空性

老工程里往往有大量的Java代码，引入Kotlin后不可避免地要在Kotlin中继承Java或实现Java接口。由于Java中很多老代码并没有指明可空性（显式添加 @NonNull 或 @Nullable 注解）,Kotlin将判空的责任交给了开发者。例如：

//Java
public class AnimViewHolder {
    //...
    protected void render(Object meta, OnClickListener listener) {
        //...
        if (listener != null) {
            listener.onClick();
        //...
    //...
}

假如我们需要使用Kotlin继承这个类，很容易写出下面的代码：

//Kotlin
class SubAnimViewHolder: AnimViewHolder() {
    override fun render(meta: Any, listener: View.OnClickListener) {
        super.render(meta, listener)
        //以下代码没有用到listener
        //...
}

乍一看似乎没什么问题， listener 只在基类调用，且调用时会做判空。然而运行时一旦 listener 传了null进来，马上就会抛出NPE。如果测试时数据覆盖不全，很可能会把问题带到线上。

那么，问题的原因是什么呢？其实我们反编译一下这段Kotlin代码就很清楚了：

public final class SubAnimViewHolder extends AnimViewHolder {
   protected void render(@NotNull Object meta, @NotNull OnClickListener listener) {
      Intrinsics.checkParameterIsNotNull(meta, "meta");
      Intrinsics.checkParameterIsNotNull(




    
listener, "listener");
      super.render(meta, listener);
//Intrinsics.java
public static void checkParameterIsNotNull(Object value, String paramName) {
    if (value == null) {
        throwParameterIsNullException(paramName);
}

注意，Kotlin中如果将参数声明为非空类型，在函数体开头就会做空安全检查，如果参数为空就会直接抛出异常了。 所以，在Kotlin中覆盖Java方法，要尤其注意明确每个参数的可空性。

One more thing

类似的，还要谨慎使用 !! （强制非空声明）。无论后续使用过程中是否会产生NPE，一旦变量为null，会在使用!!的地方立即抛异常。总的来说，原则可以一句话概括： 要确保Kotlin中非空变量在任何情况下都不会赋值为空。

一些常用的写法变更

很多同学在刚切到Java时会发现，不少在Java中很常用的写法发生了变化。例如：

获取类的Java Class属性

//Java
Intent intent = new Intent(this, MainActivity.class);
//Kotlin
val intent = Intent(this, MainActivity::class.java)

类型检查

//Java
apple instanceof Fruit
!(apple instanceof Fruit)
//Kotlin
apple is Fruit
apple !is Fruit

for 循环

//Java
List<String> list = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
    //do something
//Kotlin 一般写法
for (element in sList) {
    //do something
//Kotlin 不需要下标
list.forEach {
    //do something
//Kotlin 需要下标
list.forEachIndexed { element, index ->
    //do something
}

消失的 switch 语句

//Java
int timeout = 0;
switch (getABGroup()) {
    case GROUP_T1:
        timeout = 850;
        break;
    case GROUP_T2:
        timeout = 1000;
        break;
    default:
        timeout = 500;
        break;
}

在Kotlin中， switch 语句正式退出了历史舞台，取而代之的是更为强大的 when 表达式。注意语句（statement）和表达式（expression）的区别。通俗来讲，他们最大的区别是 语句没有值，而表达式有值 。因此在Kotlin中可以这样用：

fun getTimeout(): Int = when (getABGroup()) {
    GROUP_T1 -> 850
    GROUP_T2 -> 1000
    else -> 500
}

One more thing

类似的，在Kotlin中， if 也变成了表达式，这也成为了Java中 三目运算符的替代写法 :

fun getTimeout(): Int = if (getABTestGroup() == GROUP_C) 1000 else 500

Kotlin标准库中几个方便的函数

apply let with

这三个函数的作用都是在某个对象上执行一系列操作，例如：

//apply返回this对象，可以直接链式调用其他方法
sList.apply {
    add("hello")
    add("world")
}.forEach {
    println(it)
//with返回传入的lambda表达式的值 
with(sList) {
    add("hello")
    add("world")
//let返回传入的lambda表达式的值
sList.let {
    it.add("hello")
    it.add("world")
}

one more thing

从它们的源码实现中可以很明显地看出来它们之间的区别：

public inline fun <T> T.apply(block: T.() -> Unit): T {
    //...
    block()
    return this
public inline fun <T, R> with(receiver: T, block: T.() -> R): R {
    //...
    return receiver.block()
public inline fun <T, R> T.let(block: (T) -> R): R {
    //...
    return block(this)
}

对比它们的源码可以看到， with 和 apply 都传入了一个「带接收者的lambda」。所谓“接收者”就是实际调用lambda的对象。它们之间的区别在于， with 函数的「接收者」是作为参数传入的， apply 的「接收者」是通过扩展函数指定的。「带接收者的lambda」和「普通lambda」的区别可以类比「扩展函数」和「普通函数」的区别。

apply 和 let 都被声明为T类型的「扩展函数」， let 的实现方式是将调用 let 的对象作为参数传入到lambda中。

isNullOrEmpty

很多同学刚切到Kotlin时还在这样写判空代码：

fun manipulateList(list: List<Int>?) {
    if (list == null || list.isEmpty()) {
        return
}

其实，得益于明确的空类型和扩展函数的特性，Kotlin标准库为我们提供了一系列方便的语法糖：

fun manipulateList(list: List<Int>?) {
    //等价于(list == null || list.isEmpty())
    if (list.isNullOrEmpty()) {
        return
    //安全地将可空类型的列表转为非空类型的列表，当list为null时返回empty列表
    val notNullList: List<Int> = list.orEmpty()
    //若列表为empty，返回一个默认列表
    val listWithDefaultElements: List<Int> = notNullList.ifEmpty { arrayListOf(0, 3, 2, 1, 6, 5, 4) }
}

谈谈Kotlin语言的几个关键字

as

类型转换

as 最常用的就是类型转换了。在Java中，我们可能会这样写：

Apple apple = null;
Fruit fruit = getFruit();
if (fruit instanceof Apple) {
    apple = (Apple) fruit;
}

而在Kotlin中，运用安全转换操作符 as? 我们只需要一行代码就能达到上面的效果：

//apple是Apple?类型，当转换失败时为null
val apple = getFruit() as? Apple

处理顶层函数和顶层属性的冲突

随着项目规模的扩大，Kotlin中的顶层函数和顶层属性很容易出现重名的情况。如果我们需要在同一个Kotlin文件中使用两个重名的顶层函数或属性，就可以使用as为每个函数或属性指定别名：

import me.zq.another.MAX_TIMEOUT as MAX_OPERATION_TIMEOUT
import me.zq.MAX_TIMEOUT as MAX_NETWORK_TIMEOUT

reified和inline

这是两个Java中没有的关键字，首先说说 reified ，它的用途与泛型相关。众所周知，Java的泛型是“伪泛型”，编译时会做类型擦除，因此在运行时是无法拿到泛型类型的。其实Kotlin也是一样的。例如，我们写出下面的代码：

fun <T> Bundle.getDataOrNullWithoutReified(): T? {
    return getSerializable(KEY_DATA) as? T
}

IDE会在类型转换的地方给出warning：Unchecked cast，就是因为类型擦除的存在，无法在运行时保证类型安全。对此，Kotlin官方文档中给出了类似解释：

As said above, type erasure makes checking actual type arguments of a generic type instance impossible at runtime, and generic types in the code might be connected to each other not closely enough for the compiler to ensure type safety.

那么，Kotlin是如何解决这个问题的呢？得益于Kotlin语言层面对内联函数的支持，我们可以配合使用 inline 和 reified 关键字来优雅地处理这个问题：

inline fun <reified T> Bundle.getDataOrNull(): T? {
    return getSerializable(KEY_DATA) as? T
fun reifiedTest(bundle: Bundle) {
    val s: String? = bundle.getDataOrNull<String>()
    val s2: String? = bundle.getDataOrNullWithoutReified<String>()
}

这样，就可以消除warning了。需要注意的是， reified只能用于内联函数 。其实， reified 的作用并不是阻止类型擦除，而是告诉编译器“这个类型可以在运行时拿到”，泛型的实际类型在运行时仍然会被擦除，所以函数必须是内联的。上面的方法反编译后的结果如下：

@Nullable
public static final Object getDataOrNullWithoutReified(@NotNull Bundle $this$getDataOrNullWithoutReified) {
    Intrinsics.checkParameterIsNotNull($this$getDataOrNullWithoutReified, "$this$getDataOrNullWithoutReified");
    Serializable var10000 = $this$getDataOrNullWithoutReified.getSerializable("");
    if (!(var10000 instanceof Object)) {
        var10000 = null;
    return (Object)var10000;
public static final void reifiedTest(@NotNull Bundle bundle) {
    Intrinsics.checkParameterIsNotNull(bundle, "bundle");
    int $i$f$getDataOrNull = false;
    Serializable var10000 = bundle.getSerializable("");
    if (!(var10000 instanceof String)) {
        var10000 = null;
    String s = (String)var10000;
    String s2 = (String)getDataOrNullWithoutReified(bundle);
}

可以看到，非内联函数中的类型转换是 Object ，而内联后类型正确转换为了 String 。

object

熟悉Java的同学都知道，在Java中所有类都有一个公共基类： Object 。而在Kotlin中，公共基类变成了 Any ，准确地说，是 Any? 。而 object （注意o是小写的），在Kotlin中的含义就是「对象」。结合它的不同使用场景可以更好地理解这个概念：

单例对象

「单例」的含义其实就是“在当前进程中最多只存在一个对象实例”。在Kotlin中实现单例模式非常简单，只需要在声明类的时候使用 object 代替 class ：

object SingletonTest {
    //...
}

通过这种方式实现的单例，是 饿汉式 、 线程安全 的。

伴生对象

Kotlin中去掉了Java中 static 的概念，相对的，提供了「伴生对象」这一替代方案：

class CompanionTest {
    companion object {
        val TIMEOUT = 5000L
        //伴生对象也可以声明为public
        public var customTimeout = 0L
}

顾名思义，「伴生对象」就是“与类伴生的对象”，其实跟Java中 static 的概念非常类似。

匿名对象

val listener = object : View.OnClickListener {
    override fun onClick(v: View?) {
        //do something
}

One more thing

Kotlin中可以声明「常量」（本节的「常量」特指“使用 const 关键字修饰的字段”）的地方有三个位置：文件顶层、单例对象中、伴生对象中：

const val TIMEOUT = 5000L
object SingletonTest {
    const val TIMEOUT = 5000L
class CompanionTest {
    companion object {
        const val TIMEOUT = 5000L
}

究其原因，Kotlin中的「常量」指的是“ 可以在编译时确定值 的字段”，显然它必须是“静态”的，也就是说，不应该在不同的对象中存在不同的实例。符合这个要求的只有上述三个位置，因此「常量」只能在这三个位置定义。另外，Kotlin中只有基本类型和String可以被 const 修饰，因为自定义类型可以通过改变其中的成员变量间接地改变它的“值”。

return

return 关键字相信大家都不会陌生了。但是在Kotlin中，由于lambda的引入，return语句有一些需要注意的地方。例如下面的代码：

fun main() {
    val sList = arrayListOf("n", "e", "t", "e", "a", "s", "e")
    //在元素不是's'的时候做一些事情
    sList.forEachIndexed { index, it ->
        if (it == "s") {
            println("find s, index: $index")
            return
        //do something
    println("hello world")
/*===============
output:
find s, index: 5
================*/

但这样的写法是不符合预期的，最后会发现 main 函数提前返回， forEachIndexed 之后的语句都不会执行了。这也是刚上手Kotlin的同学经常困惑的地方：如何从lambda中返回？

在Kotlin中， return 默认从最近的一个使用 fun 关键字声明的函数返回，可以使用标签指定从lambda返回。

所以我们可以这样写：

//...
    sList.forEachIndexed { index, it ->
        if (it == "s") {
            println("find s, index: $index")
            return@forEachIndexed
        //do something
    println("hello world")
//...
//也可以指定标签名
//...
    sList.forEachIndexed anotherLabel@{ index, it ->
        if (it == "s") {
            println("find s, index: $index")
            return@anotherLabel
        //do something
//...
/*===============
output:
find s, index: 5
hello world
================*/

One more thing

Kotlin中还有 匿名函数 的用法，例如：

//...    
    sList.forEachIndexed(fun (index, it) {
        if (it == "s") {
            println("find s, index: $index")
            return
        //do something
    println("hello world")