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Kotlin学习笔记(一)—基础语法与Java全面PK

前言

      Kotlin作为Google承认的新的Android开发语言必定有其可取之处。现在开始,我也要随波逐流,记录学习Kotlin的点点滴滴。同时,通过将Kotlin还原成Java代码,对比两种语言的优劣。当然,当你能将某个Kotlin知识点还原成Java就可以算你掌握了这个知识点。文章大部分通过官方文档学习而来,要想原汁原味的朋友可以点击下面链接:
Kotlin官网

1.函数定义

     Kotlin定义函数方法有下面几种形式:
     1.函数带两个参数和返回值:

fun sum(a:Int,b:Int):Int{
    return a+b
}

对应Java代码:

int sum(int a,int b){
    return a+b;
}

     2.函数通过表达式推断函数返回值:

fun sum(a:Int,b:Int) = a + b

对应Java代码:

int sum(int a,int b){
    return a+b;
}

     3.函数无返回值或者说返回值无意义:

fun sum(a:Int,b:Int):Unit{
    println("sum of $a and $b is ${a+b}")
}

or

fun sum(a:Int,b:Int){
    println("sum of $a and $b is ${a+b}")
}

对应Java代码:

void sum(int a,int b){
    System.out.println(String.format("sum of %d and %d is %d",a,b,a+b));

}

Tips:在字符串内$符号后带变量名代表这个变量的值,$符号后带{},代表{}里面表达式的值。Unit返回类型相当于Java里的void

     4.函数参数含数组参数:

fun printArray(vararg args:Int){
    for(arg in args){
        print("$arg ")
    }
}

or

fun printArray(args:Array<Int>){
    for(arg in args){
        print("$arg ")
    }
}

对应Java代码:

void printArray(Integer...args){
    for(Integer arg:args){
        System.out.println(arg+" ");
    }

}

2.定义常量和变量

     1.Kotlin常量相当于Java里对变量添加final,定义时复制后将不能改变其值:

 val a: Int = 1  // 直接定义时赋值
 val b = 2   // 在常量声明时可不指定类型
 val c: Int  // 定义时不赋值
 c = 3       // 在其他地方才赋值

注意:第三种方式定义常量时必须要制定类型,否则编译出错。
对应Java代码

final int a = 1;
final int b = 2;
final int c = 3;

     这里Kotlin和Java的区别就体现出来了,Java声明常量必须要给常量赋初值,必须指定常量的类型。而Kotlin可以不声明常量类型,并且可以延后给常量赋值,但需要声明常量类型。

3.注释

     Kotlin的注释跟Java完全一样。

4.使用条件表达式

     Kotlin使用条件表达式与Java的写法有出入,但效果没明显区别。

fun max(a:Int,b:Int):Int{
    return if(a>b) a else b
}

or

fun max(a:Int,b:Int):=if(a>b) a else b

对应的Java代码

int max(int a,int b){
    return a > b ? a : b;
}

5.可空的参数或返回值

     Kotlin对于可空的参数和返回值,在声明参数类型后加?符号,表示参数可空。

fun toInt(s:String):Int?{
    return s.toIntOrNull();
}

对应Java代码

@Nullable Integer toInt(String s){
    return Integer.valueOf(s);
}

注意:在Java代码中Integer.value()方法若参数不可转为整形会crash。

6.检查类型

     Kotlin在检查类型写法也与Java不同。Kotlin用is代替了Java的Instanceof。此外,如果变量被检查符合某种类型,无需进行强制转换,系统将自动将变量转换为那个类型。例如:

fun getStringLength(obj:Any):Int?{
    if(obj is String){
    //系统自动将obj转换为String类型
        return obj.length
    } else
    //return obj.length  在此处使用obj.length将报错
        return null
}

or

fun getStringLength(obj:Any):Int?{
    if(obj !is String){
        return null
        //return obj.length 在此处使用obj.length将报错
    } else
    //系统自动将obj转换为String类型
        return obj.length  
}

对应的Java代码

@Nullable Integer getStringLength(Object obj){
    if(obj instanceof String){
        String s = (String)obj;
        return s.length;
    }else{
        return null;
    }
}

7.遍历数组类型

     Kotlin在遍历数组上与Java上也有区别,如下:

val items = listOf("apple", "banana", "kiwi")
for (item in items) {
    println(item)
}

or

val items = listOf("apple", "banana", "kiwi")
for (index in items.indices) {
    println("item at $index is ${items[index]}")
}

对应的Java代码

final String[] items = new String[]{"apple","banana","kiwi"};
for(String item:items){
    System.out.println(item);
}

or

final String[] items = new String[]{"apple","banana","kiwi"};
int size = items.size;
for(int i = 0;i<size;i++){
    System.out.printlin(String.format("item at %d is %s",i,items[i]));
}

8.while循环

     Kotlin在用while循环与Java无任何区别。

9.范围检查

     Kotlin相对于Java简化了数据范围检测的写法。如下:

1.检查数据是否在数值范围内
val x = 10
val y = 9
if (x in 1..y+1) {
    println("fits in range")
}

对应Java代码

final x = 10;
final y =9;
if(x>=1&&x<=y+1){
    System.out.println("fits in range");
}
2.检查数据是否在数值范围外
val list = listOf("a", "b", "c")

if (-1 !in 0..list.lastIndex) {
    println("-1 is out of range")
}
if (list.size !in list.indices) {
    println("list size is out of valid list indices range too")
}

对应Java代码

 final Array<String> list = Arrays.asList("a","b","c");
 if(-1 < 0||-1 > list.size()-1){
    System.out.println("-1 is out of range");
 }
 if(list.size()<0||list.size()>list.size()-1){
    System.out.println("list size is out of valid list indices range too");
 }

     通过上面的对比,Kotlin的代码效率就体现出来了。

3.遍历数值范围
for (x in 1..5) {
    print(x)
}

对应的Java代码

for(int i=0;i<=5;i++){
    System.out.print(x+"");
}
4.步进遍历数值范围
for (x in 1..10 step 2) {
    print(x)
}
println()
for (x in 9 downTo 0 step 3) {
    print(x)
}

对应的Java代码

int x;
for(x = 1;x<=10;x+=2){
    System.out.print(x+"");
} 
System.out.print("\n");
for(x=9;x>=0;x-=3){
    System.out.print(x+"");
}

     通过对比,Kotlin的代码简洁性又体现出来了。

10.when表达式

     when表达式是Kotlin新增的用于多情况的取值判定。来见识一下他的威力:

fun describe(obj:Any):String = 
    when(obj){
        1 -> "One"
        "Hello" -> "Greeting"
        is Long -> "Long"
        !is String -> "isn't String"
        else -> "Unknown"
    }

对应的Java代码:

String describe(Object obj){
    if(obj instanceof Integer && (int)obj == 1){
        return "One";
    }else if(obj instanceof String &&((String)obj).equal("Hello")){
        return "Greeting";
    }else if(obj instanceof Long){
        return "Long";
    }else if(!(obj instanceof String)){
        return "isn't String";
    }else{
        return "Unknown";
    }
}

     我已经是尽量简洁的用Java代码还原,但是由于Java代码需要各种判定类型,强制转换,简洁性终究还是被Kotlin完胜。此外,when还能这样操作:

val a = "bbb";
val b = 5;
when{
    a.equal("bbb") -> {
        print("a is bbb")
        print("a")
    }
    b == 5 -> print -> print("b == 5")
}

     两种when的区别是前者是对()内的对象进行判定。后者是不指定对象。

11.集合操作

     Kotlin对于集合的操作可谓是对Java代码的又一颠覆。对比一下:

1.判断对象是否在集合内
val fruits = setOf("apple","banana","orange")
if("apple" in fruits){
  println("apple is in fruits")
}

而Java代码

final Set fruits = new HashSet();
fruits.add("apple");
fruits.add("banana");
fruits.add("orange");
if(fruits.contains("apple")){
    System.out.println("apple is in fruits");
}
2.对集合的一系列操作
val fruits = listOf("banana", "avocado", "apple", "kiwi")
fruits
.filter { it.startsWith("a") }  //过滤非a开头的元素
.sortedBy { it }    //对集合排序
.map { it.toUpperCase() }  //重新映射
.forEach { println(it) }   //逐个操作集合元素

     看到这代码是不是似曾相识。这分明就是RxJava换种写法。这种写法我们称作 lambda表达式,是一种链式操作。在filter{}等里面,有一个常量参数it代表当前元素。
用原生的Java写写看:

....//fruit的初始化
Set<String> tempSet = new TreeSet<>();
for(String fruit :fruits){
    if(fruit.startWith("a")){
    //遍历过程中不能对集合进行增删操作,否则容易出现异常
        tempSet.add(fruit);
    }
}
fruits.removeAll(tempSet);
Collections.sort(fruits);
for(String fruit:fruits){
    String s = fruit.toUpperCase();
    forEach(s);
}

void forEach(String s){
    System.out.println(s);
}

这里写图片描述

12.类的继承和接口

     Kotlin在继承类和接口实现上比Java有了很大的区别。其一,实例化对象不用加new。其二,Java写在构造器的参数在Kotlin可以在类声明时在类名后声明。其他的不可描述。

fun main(args: Array<String>) {
    val rectangle = Rectangle(5.0, 2.0) //no 'new' keyword required
    val triangle = Triangle(3.0, 4.0, 5.0)
    println("Area of rectangle is ${rectangle.calculateArea()}, its perimeter is ${rectangle.perimeter}")
    println("Area of triangle is ${triangle.calculateArea()}, its perimeter is ${triangle.perimeter}")
}

abstract class Shape(val sides: List<Double>) {
    val perimeter: Double get() = sides.sum()
    abstract fun calculateArea(): Double
}

interface RectangleProperties {
    val isSquare: Boolean
}

class Rectangle(
    var height: Double,
    var length: Double
) : Shape(listOf(height, length, height, length)), RectangleProperties {
    override val isSquare: Boolean get() = length == height
    override fun calculateArea(): Double = height * length
}

class Triangle(
    var sideA: Double,
    var sideB: Double,
    var sideC: Double
) : Shape(listOf(sideA, sideB, sideC)) {
    override fun calculateArea(): Double {
        val s = perimeter / 2
        return Math.sqrt(s * (s - sideA) * (s - sideB) * (s - sideC))
    }
}

用Java代码

.... // main函数省略

abstract class Shape{
    private double perimeter;
    Shape(List<Double> sides){
        for(Double side :sides){
            perimeter+=side;
        }
    }
    abstract double calculateArea();
}

interface RectangleProperties {
    boolean isSquare();
}

class Rectangle extends Shape{
    double height;
    double length;

    Rectangle(double height,double length){
        super(Arrays.asList(height,length,height,length));
        this.height = height;
        this.length = length;
    }

    @Override
    boolean isSquare(){
        return length = height;
    }

    @Override
    double caculateArea(){
        return height*length;
    }
}

class Triangle extends Shape{
    double sideA;
    double sideB;
    double sideC;

    Triangle(double sideA,double sideB,double sideC){
        super(Arrays.asList(sideA,sideB,sideC));
        this.sideA = sideA;
        this.sideB = sideB;
        this.sideC = sideC;
    }

    double caculateArea(){
        final double s = perimeter/2;
        return Math.sqrt(s * (s - sideA) * (s - sideB) * (s - sideC));
    }
}

     对比一下可以发现,Kotlin在类的继承和接口实现的简洁性比Java有了很大的提升。其一、构造器参数在类声明时就已经声明并写入。其二,类声明的参数会被系统直接默认为类成员属性且无需逐个为其赋值。其三、接口可以声明变量常量,并在实现类上赋初值。其四、对象实例化不用加new了。

结语

     Kotlin的基础语法与Java的对比上可以看到Kotlin的代码简洁性比Java强上不少。Kotlin为什么可以取代Java成为Android的官方开发语言通过阅读这篇笔记都有所体会吧。由于Kotlin和Java都是运行在JVM虚拟机上,所以两者之间可以互相调用。至于用哪种?你喜欢就好。

悦读

道可道,非常道;名可名,非常名。 无名,天地之始,有名,万物之母。 故常无欲,以观其妙,常有欲,以观其徼。 此两者,同出而异名,同谓之玄,玄之又玄,众妙之门。

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