Kotlin-Tips

主要用来记录Kotlin的一些关键概念

Kotlin lazy关键字

lazy用在懒初始化的场景下，在参数不使用时无需进行初始化过程。

class Bird(var weight:Double = 0.00,var age:Int = 1,var color:String = "blue"){
  val sex : String by lazy{
    //内部进行赋值操作，会在第一次调用时执行
    if(color=="yellow") "male" else "female"
  } 
}

语法特点如下：

修饰变量必须是val
只有被首次调用时才可以赋值，后续不能进行修改

另外可以对lazy属性进行设置。共支持三种属性：

LazyThreadSafetyMode.SYNCHRONIZED(默认属性)：加上同步锁，在同一时刻只允许一个线程对lazy属性进行初始化，所以是线程安全。
LazyThreadSafetyMode.PUBLICATION：允许多个线程进行初始化操作
LazyThreadSafetyMode.NONE：若确定初始化总是发生单线程上，可以设置该参数，就不会存在线程方面的开销。

lateinit

lateinit用在延迟初始化的场景下，允许编译器识别非空类型属性的值然后跳过空检查，使之正常编译。

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class Bird(var weight:Double = 0.00,var age:Int = 1,var color:String = "blue"){
    lateinit var sex : String
}

使用lateinit时，切记后续一定要进行初始化，否则还是会报错。

`Delegates.notNull<T>`

可以针对var修饰变量进行延迟初始化。

var a by Delegates.notNull<String>()
fun setValue(){
  a="test"
}

Kotlin 作用域函数

主要有let、run、with、apply和also

他们之间的主要区别在于

引用上下文对象的方式
返回值

上下文对象

做为lambda表达式的接收者this 或者参数it。

this

run、with以及apply通过this引用上下文对象

val adam = Person("Adam").apply { 
    this.age = 20                       // 和 this.age = 20 或者 adam.age = 20 一样
    city = "London"
}
println(adam)

it

let和also将上下文对象做为lambda表达式参数。

fun getRandomInt(): Int {
    return Random.nextInt(100).also {
        writeToLog("getRandomInt() generated value $it")
    }
}

val i = getRandomInt()

作用域函数

`let`

上下文对象为it，返回值为lambda表达式的结果

let经常用于仅使用非空值执行代码块。

val numbers = mutableListOf("one", "two", "three", "four", "five")
numbers.map { it.length }.filter { it > 3 }.let { 
    println(it)
    // 如果需要可以调用更多函数
}

另一种情况就是引入作用域受限的局部变量以提高代码的可读性

val numbers = listOf("one", "two", "three", "four")
val modifiedFirstItem = numbers.first().let { firstItem -> //firstItem 就是局部变量
    println("The first item of the list is '$firstItem'")
    if (firstItem.length >= 5) firstItem else "!" + firstItem + "!"
}.toUpperCase()

`with`

上下文对象为this，返回值为lambda表达式的结果

with可以理解为对于这个对象，执行以下操作

val numbers = mutableListOf("one", "two", "three")
with(numbers) {
    println("'with' is called with argument $this")
    println("It contains $this.size elements")
}

with需要显式的传入参数

`run`

上下文对象为this，返回值为lambda表达式的结果

功能与with基本一致

val result = service.run {
    port = 8080
    query(prepareRequest() + " to port $port")
}

`apply`

上下文对象为this，返回值为上下文对象本身

apply可以理解为将以下赋值操作应用于对象，并且可以返回对象。

val adam = Person("Adam").apply {
    age = 32
    city = "London"        
}
println(adam)

`also`

上下文对象为it，返回值为上下文对象本身

also对于执行一些上下文对象做为参数的操作很有用

val numbers = mutableListOf("one", "two", "three")
numbers
    .also { println("The list elements before adding new one: $it") }
    .add("four")

使用场景

对一个非空（non-null）对象执行 lambda 表达式：let
将表达式作为变量引入为局部作用域中：let
对象配置：apply
对象配置并且计算结果：run
在需要表达式的地方运行语句：非扩展的 run
附加效果：also
一个对象的一组函数调用：with

Kotlin object关键字

在Kotlin代码中没有出现过static关键字。

在Java中，static是非常重要的特性，可以用来修饰类、方法或属性。

static修饰的内容都是属于类的，代码结构无法清晰区分，而且不是面对对象的。

违背了面向对象思想、static修饰的静态类、静态对象很难被GC。

伴生对象

伴随某个类的对象，属于这个类。并且全局只有一个单例，被声明在类的内部，在类装载时会初始化。

利用companion object实现伴生对象

class XX {
  companion object {
    // ...
  }
}

伴生对象就是Kotlin中用来代替static的。

单例模式

在系统中只能存在一个实例对象。

public class SingleInstance {
  private SingleInstance(){
    
  }
  
  private static volatile SingleInstance INSTANCE ;
  public SingleInstance getInstance(){
    if(INSTANCE==null){
      synchronized(SingleInstance.class){
        if(INSTANCE == null){
          INSTANCE = new SingleInstace();
        }
      }
    }
    return INSTANCE;
  }
  
      //反序列化提供的一个特殊方法，可以控制对象的反序列化
    private Object readResolve(){
        return mInstance;//返回实例对象
    }
}

上述为Java通用的单例写法——双重校验锁。

在Kotlin中，只要以下代码

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object SingleInstance {
  //...
}

object的实现为饿汉式，需要提前初始化。

声明匿名内部类

object表达式可以赋值给一个变量，减少很多重复代码。

private val sThreadLocal = object : ThreadLocal<DNSThreadLocalModel>() {
    override fun initialValue(): DNSThreadLocalModel {
        //...
    }
}

Kotlin 空安全机制

在使用Kotlin前，Java都一般通过如下方法去解决NPE

函数内对于无效值，倾向于抛异常处理
采用@NotNull/@Nullable标注
使用专门的Optional对可能为null的变量进行装箱。

可空类型

1	`var a : Int? = null`

在任何类型后面加上?就表示对象可为空。

?.：安全调用，只有对象存在时，才可以继续调用方法

?:：合并运算符，如果非空就使用它，为空则使用一个默认值

!!.：类似Assert，当对象为空时，继续抛出NPE

实现原理

针对?相关的代码进行反编译查看，内部是通过在参数上标注了@Nullable，然后调用时，采用了if..else进行非空判断，保证安全。

可能出于以下原因：

兼容Java老版本
实现Java与Kotlin的100%转换

Kotlin inline、noinline、crossinline

`inline`

函数进行内联，将inline fun直接插入到调用函数的代码内，优化代码结构，从而减少函数类型对象的创建。

fun main(args:Array<String>){
  testInline()
  print("world")
}

inline fun testInline(){
  print("Hello")
}

输出结果：
HelloWorld

实际编译结果：
fun main(args:Array<String>){
  print("Hello")
  print("world")
}

`noinline`

局部关掉函数内联优化，摆脱inline不能使用函数类型的参数当对象用的限制。作用于函数的参数且参数必须为函数类型

inline fun test(noinline a : Int) {
   //Modifier 'noinline' is allowed only for function parameters of an inline function
   //错误使用方法 `noinline`只能使用在函数参数上
}

inline fun test(a: Int,  b: (Int) -> Unit): (Int) -> Unit {
    return b
  //Illegal usage of inline-parameter 'b' 
  //错误使用方法 不能直接返回 函数类型，因为经过内联后，函数类型无法被调用，失去了存在意义
  //这种错误写法，编译器可以直接检测出来
}

inline fun test(a:Int , noinline b :(String)->Unit) : (String) -> Unit {
  println(a)
  b("World")
  return b
}

fun main(args:Array<String>){
  println("Hello")
  test(3){ it->
    println(it)
  }
}

输出结果：
Hello
3
World

实际编辑结果：
fun main(args:Array<String>){
  println("Hello")
  println(3)
  b.invoke("World")
}

`crossinline`

局部加强函数内联优化，将内联函数里的函数类型参数可以当作对象使用。

首先声明两个概念：

Lambda表达式不允许使用return，可以使用return@XX来指定返回位置

fun test(a:()->Unit){
  ...
}

fun main(args:Array<String>){
 test {
   ...
   return //这个是不被允许使用的
 //return@test 这个是可以的  
 } 
}

只有被inline修饰的内联函数的Lambda表达式可以使用return。在间接调用是被禁止的操作

inline fun test(action:()->Unit){
  println("Hello")
  action()
}

fun main(args:Array<String>){
  test{
    println("World")
    return //是被允许这么做的
  }
}

crossinline实质为了声明函数参数的lambda不能写return，避免lambda中的return影响外部的执行流程。

使用inline修饰函数时需要注意以下几点：

inline修饰函数，最好函数参数也是函数类型，否则无法获得性能提升
避免内联大型函数，因为inline会增加代码的生成量
inline修饰的函数不持有函数的对象引用，也不能将函数参数传递给另一个函数
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fun test123(a:()->Unit){ } inline fun test12(a:()->Unit){ test123(a) //无法编译 }

Kotlin Java与Kotlin互相调用

Java调用Kotlin

文件名

当文件包含顶级函数或属性时，需要使用@file:JvmName("XX")对其进行注释，可以在XX调用到具体方法和属性

//定义类名为AAA，且提供方法为 call

@file:JvmName("AAA")
package com.xx.xx;

fun call(){}

//在Java中调用方法call
void test(){
  AAA.call()
}

成员变量

一般情况下调用Kotlin的成员变量时，默认会自动生成get、set方法，并不能直接去使用对应变量。

//定义 数据类 
data class Data(
  val a:String,
  @JvmField val b:String )

//Java中调用
Data data = new Data("a","b");
String a = data.getA();//无法直接使用 data.a
String b = data.b; //可以直接使用到 data.b

观察编译后源码就知道原因

public final class A {
   @NotNull
   private final String a;

   @NotNull
   public String b;
  
   public final String getA() {
      return this.a;
   }
}

相对的设置@JvmField就没有get和set。

还可以通过@get:JvmName和@set:JvmName去指定对应方法

data class Data(
@get:JvmName("getAA")
  val a:String,
@set:JvmName("setBB")
  var b:String
)

//Java中调用
Data data = new Data("a","b");
data.getAA();
data.setBB("bb")

伴生函数/伴生常量

companion object中定义的函数与对象

class KotlinClass{
  companion object{
    //常量值
    const val CONST = "const"
    //常量
    val value = "Value"
    //方法
    fun doWork(){...}
  }
}

//Java中调用
public static void main(String[] args){
  KotlinClass.Companion.getValue();
  String value = KotlinClass.CONST;
  KotlinClass.Companion.doWork();
}

在Java中调用伴生对象相关内容时，需要额外添加Companion才可以使用。

这时需要添加@JvmStatic注释，就可以直接调用对应参数

class KotlinClass{
  companion object{
    //常量值
    const val CONST = "const"
    //常量
   @JvmStatic val value = "Value" //推荐使用 @JvmField
    //方法
   @JvmStatic fun doWork(){...}
  }
}

//Java中调用
public static void main(String[] args){
  KotlinClass.getValue(); //若使用@JvmField KotlinClass.value
  String value = KotlinClass.CONST;
  KotlinClass.doWork();
}

编译后源码如下

public final class KotlinClass{
     @NotNull
   public static final String CONST = "const";
   @NotNull
   private static final String value = "Value";
  
   public static final void doWork() {
      Companion.doWork();
   }
  
     public static final class Companion {
      @NotNull
      public final String getValue() {
         return KotlinClass.value;
      }
       
      @JvmStatic
      public final void doWork() {
        //...
      }       
     }
}

被@JvmStatic修饰后的方法/变量，会被提取到被伴生的类上，就可以直接被调用了。

方法默认参数值

Kotlin实现的方法可以通过在参数后面写上= XX设置默认值，后续Kotlin的方法去调用时就不需要设置相关参数就可以使用

//定义默认参数的方法
class Greeting {
    fun sayHello(prefix: String = "Mr.", name: String) {
        println("Hello, $prefix $name")
    }
}

//Kotlin中调用
fun test(){
  Greeting().sayHello("wxy")//不需要设置前面的参数
}

//Java调用
public static void main(String[] args){
  Greeting greeting = new Greeting();
  greeting.sayHello("Mr.","wxy");
}

在Java中该设置是无法生效的，此时就需要@JvmOverloads去修饰

class Greeting {
  @JvmOverloads
    fun sayHello(prefix: String = "Mr.", name: String) {
        println("Hello, $prefix $name")
    }
}

//Java调用
public static void main(String[] args){
  Greeting greeting = new Greeting();
  greeting.sayHello("wxy");
}

实现原理就是实现了两个重载方法。

还有其他示例，例如自定义View

@JvmOverloads
constructor(context: Context, attrs: AttributeSet? = null, defStyleAttr: Int = 0) :
    View(context, attrs, defStyleAttr) {
}

异常实现

实现@Throws()

@Throws(IOException::class)
fun ex() {
    throw IOException("")
}

synchronized

实现@Synchronized

@Synchronized
fun test(){
    
}

volatile

实现@Volatile

1 2	`@Volatile var abc : String = ""`

不允许Java调用

实现@JvmSynthetic

@JvmSynthetic
fun forbiden(){

}

Kotlin调用Java

不得使用硬关键字

请勿将Kotlin的任何硬关键字用做方法或字段的名称。例如is、when、object等

若要使用必须用反引号进行转义（反引号）

public Object object;
//使用kotlin中关键字命名的方法
public void is() {

}

//Kotlin调用
testJava.`is`()

可为null性注释

如果要求Kotlin不能设置参数为null，在Java中就需要对对应参数添加@NonNull

class JavaClass{
  public void needNotNull(@NonNull String a);
  public void needNull(@Nullable String a);
}

//Kotlin调用
fun main(){
  JavaClass().needNotNull(null)//这种写法是错误的
}

可变长度参数

Java中实现可变参数为String...strs，对应Kotlin的实现为vararg，但是两者不能互传

class JavaClass{
  void test(String... args){

  }
}

//Kotlin调用
fun main(){
  //  JavaClass().test(arrayOf<String>("1"))//这种写法就是错误的
  // 需要使用以下写法
  JavaClass().test(*arrayOf<String>("1"))
}

运算符过载

Kotlin允许使用特殊调用点语法。可以有效缩短语法。

运算符过载

Lambda参数位于最后

在Kotlin中调用带有接口参数的方法时，如果接口只有一个方法，可以通过Lambda表达式实现SAM转换。

SAM转换：只能应用于接口上。

public interface IListener{
  void test();
}

public class JavaClass{
  void singleFun(IListener listener){}
  
  void hasParamFun(int a,IListener listener){}
}

//Kotlin调用
fun main(){
  JavaClass().sinlgeFun{
    
  }
  
  JavaClass().hasParamFun(123){
    
  }
}

将Lambda参数置于最后，可以简化写法。

Kotlin 泛型

泛型的优势

类型检查，编译时就可以检测错误
自动类型转换，不用强制类型转换

Java中使用泛型

//泛型接口
public interface Genertor<T>{
  public T get();
}

//泛型类
public class GenertorImpl<T> implements Gentor<T>{
  @Override
  public T get(){
    
  }
}

//泛型方法
public <T> T genericMethod(T t){
  //...
}

//设置泛型上界
private class C<T extends Number> {

}

通配符

? extends X：表示X是方法传入类型的上界，即X或者X的父类

public static void print2(GenericType<? extends Fruit> p){
2System.out.println(p.getData().getColor());
}

public static void use2(){
2GenericType<Fruit> a = new GenericType<>();
2print2(a);
2GenericType<Orange> b = new GenericType<>();
2print2(b);
}

主要用于安全的访问数据，可以访问X及其子类型

? super X：表示X是方法传入类型的下界，即X或者X的子类

public static void printSuper(GenericType<? super Apple> p){
2System.out.println(p.getData());
}

public static void useSuper(){
2GenericType<Fruit> fruitGenericType = new GenericType<>();
2GenericType<Apple> appleGenericType = new GenericType<>();
2GenericType<HongFuShi> hongFuShiGenericType = new GenericType<>();
2GenericType<Orange> orangeGenericType = new GenericType<>();
2printSuper(fruitGenericType);
2printSuper(appleGenericType);
2printSuper(hongFuShiGenericType);
2printSuper(orangeGenericType);
}

主要用于安全的写入数据，可以写入X及其子类型

PECS原则

Producer Extends,Consumer Super

得出以下结论：

需要从数据类型获取数据，就使用? extends通配符
需要写入数据到数据类型，就使用? super通配符
如果既想存，又想取，就不要使用通配符

Kotlin中使用泛型

//泛型类
class SmartList<T> : ArrayList<T>(){
  fun find(t:T):T?{
    val index = super.indexOf(t)
    //
  }
}

//泛型方法
fun <T> singletonList(item: T): List<T> {
    // ……
}

//设置泛型上界
fun <T : Number> sum(vararg param: T) = param.sumByDouble { it.toDouble() }

`where`关键字

Java使用的就是&

class ClassA { }

interface InterfaceB { }

public class MyClass<T extends ClassA & InterfaceB> {
    Class<T> variable;
}

对应Kotlin的实现，需要使用where关键字

open class ClassA

interface InterfaceB

class MyClass<T>(var variable: Class<T>) where T : ClassA, T : InterfaceB

通配符

相对于Java使用的? extends和? super，Kotlin使用的是out、in

//Java
public static void print2(GenericType<? extends Fruit> p){
2System.out.println(p.getData().getColor());
}

//Kotlin
fun print2(p:GenericType<out Fruit>){}

//Java
public static void printSuper(GenericType<? super Apple> p){
2System.out.println(p.getData());
}

//Kotlin
fun printSuper(p:GenericType<in Apple>)

相对于PECS原则，对应起来就是生产者使用 out，消费者使用 in

星投影

安全方式是定义泛型类型的这种投影，该泛型类型的每个具体实例化将是该投影的子类型。

对于 Foo <out T : TUpper>，其中 T 是一个具有上界 TUpper 的协变类型参数，Foo <*> 等价于 Foo <out TUpper>。这意味着当 T 未知时，你可以安全地从 Foo <*> 读取 TUpper 的值。
对于 Foo <in T>，其中 T 是一个逆变类型参数，Foo <*> 等价于 Foo <in Nothing>。这意味着当 T 未知时，没有什么可以以安全的方式写入 Foo <*>。
对于 Foo <T : TUpper>，其中 T 是一个具有上界 TUpper 的不型变类型参数，Foo<*> 对于读取值时等价于 Foo<out TUpper> 而对于写值时等价于 Foo<in Nothing>。

获取泛型类型

因为类型擦除的存在，导致无法获取到运行时的泛型参数的类型。

但是Kotlin提供reified关键字，可以获取到泛型的类型

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inline fun <reified T> getType(){
  return T::class.java
}

在编译的时候，会讲具体的类型插入到字节码中，就可以在运行时获取泛型类型。

泛型擦除

泛型只能用于在编译期间的静态类型检查，然后编译器生成的代码会擦除相应的类型信息。成功编译过后的Class文件是不会包含任何泛型信息的，泛型信息不会进入到运行时阶段。

例如List<String>在运行时用List表示，为了确保Java 5之前的版本可以进行兼容。

被擦除的泛型信息存放于Signature中

https://stackoverflow.com/questions/937933/where-are-generic-types-stored-in-java-class-files/937999#937999

Collection & Sequence

kotlin提供了基于不同执行方式的两种集合类型：

立即执行的 Collection类型

延迟执行的 Sequence类型

立即执行和延迟执行的区别在于每次对集合进行转换时，这个操作会在何时真正执行。

Collection

在每次操作时都是立即执行的，执行结果都会存储到一个新的集合中。

//_Collections.kt
public inline fun <T, R> Iterable<T>.map(transform: (T) -> R): List<R> {
    return mapTo(ArrayList<R>(collectionSizeOrDefault(10)), transform)
}

Collection内部的每一步操作都会生成一个新的集合。

Sequence

是延迟执行的，主要有两种类型：

中间操作：不会立即执行，所有中间操作的引用会存储起来

末端操作：立即执行，按照顺序执行存储的中间操作

//_Sequences.kt
//中间操作
public fun <T, R> Sequence<T>.map(transform: (T) -> R): Sequence<R> {
    return TransformingSequence(this, transform)
}

internal class TransformingSequence<T, R>
constructor(private val sequence: Sequence<T>, private val transformer: (T) -> R) : Sequence<R> {
    override fun iterator(): Iterator<R> = object : Iterator<R> {
        val iterator = sequence.iterator()
        override fun next(): R {
            return transformer(iterator.next())
        }

        override fun hasNext(): Boolean {
            return iterator.hasNext()
        }
    }
}

//末端操作
public inline fun <T> Sequence<T>.first(predicate: (T) -> Boolean): T {
    for (element in this) if (predicate(element)) return element
    throw NoSuchElementException("Sequence contains no element matching the predicate.")
}

最后调用first()、count()等末端操作之后，内部去遍历Sequence中的元素，挨个执行直到条件匹配为止。

性能

转换的顺序

.filter{}.map{} 性能是优于 .map{}.filter{}

数据量的选择

Collection会为每次转换操作创建一个新的列表，而Sequence仅仅是保留对转换函数的引用。

根据需要处理的数据量大小，按照如下规则选择：

数据量小使用 Collection

数据量大使用 Sequence

Kotlin

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Java-CountDownLatch原理及解析上一篇

WebRTC-Mediasoup编译记录下一篇

Kotlin-Tips

Kotlin lazy关键字

lateinit

Delegates.notNull<T>

Kotlin 作用域函数

上下文对象

作用域函数

let

with

run

apply

also

使用场景

Kotlin object关键字

伴生对象

单例模式

声明匿名内部类

Kotlin 空安全机制

可空类型

实现原理

Kotlin inline、noinline、crossinline

inline

noinline

crossinline

Kotlin Java与Kotlin互相调用

Java调用Kotlin

文件名

成员变量

伴生函数/伴生常量

方法默认参数值

异常实现

synchronized

volatile

不允许Java调用

Kotlin调用Java

不得使用硬关键字

可为null性注释

可变长度参数

运算符过载

Lambda参数位于最后

Kotlin 泛型

泛型的优势

Java中使用泛型

通配符

PECS原则

Kotlin中使用泛型

where关键字

通配符

星投影

获取泛型类型

泛型擦除

Collection & Sequence

Collection

Sequence

性能

转换的顺序

数据量的选择

`Delegates.notNull<T>`

`let`

`with`

`run`

`apply`

`also`

`inline`

`noinline`

`crossinline`

`where`关键字