Kotlin：基础语法学习（二）

本篇内容清单如下：

• 包
• 函数
• 变量
• 基本类型
• 控制流

一、基本语法

1. 包定义与导入

• 同 Java，在文件顶部声明：package(修饰符) 包名 。
• 源文件的 所有内容（类、函数）都包含在 声明的 包内。
• 若没有指明包名，则文件内容属于 无名字的 默认包。

导入：

• 导入包：import packageName。
• 若出现类名冲突，则可使用 as 关键字本地重命名消除歧义。【1】

import org.example.Message
import org.test.Message as TestMessage

import 关键字使用场景：

• 导入「类」
• 导入 「顶层函数 及 属性」；
• 导入 在 「对象声明」 中声明的函数和属性；
• 导入「枚举常量」。

2. 程序入口

kotlin 应用程序的入口点是 main 函数。(虽如此，但是以下 main 无法再 AS 中识别。)

fun main() { println("hello word !") }

// 可识别运行的 main 方法
companion object {
        @JvmStatic
        fun main(args: Array<String>) {
            println("hello word !")
        }
}

3. 函数

• 声明：使用 fun 关键字。
• 形式：fun 函数名(参数名: 类型, 参数名: 类型): 返回值类型 { // 函数体 } 。每个参数，必须有显式类型。
• 调用：sum(1 + 2)

一个加法函数的两种写法：

// 1. 完整写法
fun sum(a: Int, b: Int): Int {
  return a + b
}

// 2. 函数体仅含 单个表达式，并且 返回值 可 自动推断类型
fun sum(a: Int, b: Int) = a + b

// 3. 返回值无意义（类比 void），则 Unit 返回类型可省略
fun printSum(a: Int, b: Int): Unit {  // =>  fun printSum(a: Int, b: Int) { ... }
   println("sum of $a and $b is ${a + b}")
}

以上为一般函数调用，当然还有其他函数类型写法与调用，存在一些不同。同函数相关的内容主要有以下这五点：

• 函数声明
• 函数参数
• 函数返回值
• 函数调用
• 函数作用域

与 Java 很大不同的内容点：

• 默认参数 && 具名参数 && 可变参数
• 中缀表示法
• 局部函数（闭包）
• 扩展函数
• 高阶函数 && Lambda 表达式

根据文档整理出来的导图（函数作用域后续文章还会继续说道）如下：

Kotlin 函数相关概念总结

[说明：星星 - 新概念且重要，问号 - 暂不理解，红旗 - 新概念但不重要。]

备注：

• 主构造函数很特别，参数可以使用 val 或 var 声明，但是普通函数不能用。次构造函数没啥大差别。

class Person constructor() { }

class Person constructor(name: String)

class Person(name: String)

class Person public constructor(name: String)

class Person(name: String) {
    var children: MutableList<Person> = mutableListOf()
    // 次构造函数，必须要委托给 主构造函数
    constructor(name: String, parent: Person)  : this(name) {
        parent.children.add(this)
    }
}

4. 变量

两种类型：

• 只读变量，使用关键字 val 定义。只能为其赋值一次。
• 可重新赋值的变量，使用关键字 var 定义。

变量又可分为：

• 顶层变量：在文件最顶部声明的变量
• 属性与字段：类中或函数中声明与定义。

val a: Int = 1 // 立即赋值
val b = 2       // 自动推动出类型，可省略 参数类型
// b = 3         // 重新赋值，编译器会报错
 
var x = 5      // 自动推断类型
x += 5

二、基本类型

在 Kotlin 中，也是 “一切皆为对象”。但有些类型 可以在运行时，表示为「原生类型值」，如 数字、字符以及布尔值。

Kotlin 中的基本类型：

• 数字：Byte、Short、Int、Long、Float、Double
• 字符：Char
• 布尔值：Boolean / true false
• 数组：Array
• 字符串：String

1. 数字

• Long、Float、Double 类型同 Java 一致，后面可带 L、f/F、D 。
• Kotlin 中「无隐式拓宽转换」，如具有 Double 类型参数的函数，只能接收 Double 类型的值，而不能对 Float、Int 或其他数字值调用。
• 若需要原生类型 对应的 可空引用 或 泛型，如 Int 可空引用对应为 Int?，后者会把数字进行装箱。 [注：数字装箱不一定保留同一性。=== 判断同一性。 ]

每个数字类型 都支持如下 转换函数：

• toByte(): Byte
• toShort(): Short
• toInt(): Int
• toLong(): Long
• toFloat(): Float
• toDouble(): Double
• toChar(): Char

2. 字符

• 不能直接当做数字。
• 字面值使用单引号 '1' 。

3. 布尔

• 同 java ，值 true 与 false 。
• 布尔运算：|| 、 &&、 !

4. 数组

• 用 Array 表示，定义可 get 与 set 函数，可以转变为 [] 。
• 构建数组：arrayOf(1, 2, 3)
• 原生类型数组：ByteArray、IntArray 等。

5. 字符串

• 用 String 表示。字符串是不可变的，元素访问，可用索引运算符访问：s[i] 。
• 访问字符串：for (c in str) { } 、str[0]
• 拼接字符串，可以使用操作符 +，但不建议，一般都使用 字符串模板 $ 或 原始字符串。

原始字符串

• 原始字符串：使用三个引号 (""") 分解符，内部 无转义 且 包含换行以及任何其他字符。""" println("hello world!")""" 。另可默认 | 作为边界前缀。

var text = """
    for (c in "foo") 
        print(c)
"""

// 去除前导空格
var text = """
  |Tell me and I forget.
  | Teach me and I remember.
""".trimMargin() 

字符串模板

• 字符串字面值 可使用 模板表达式，以 美元符 $ 开头。
• 单个变量，可省略花括号，如 {a + b} 。

整理导入如下：

Kotlin 基本类型汇总

三、控制流

同 Java 有些差别，Kotlin 控制类分为：

• if
• when
• for
• while

以下仅整理不一致的点。

if 表达式

• 若为单个 if 表达式，则可以直接 返回值或 赋值给变量，但必须要有 else 分支。

val max = if (a > b) a else b

when 表达式

• 取代了 C 语言的 switch 语句。
• 分支条件，可以是单个变量，也可以是 某个表达式，只要满足条件，则执行该分支的内容。
• 若 多个分支 处理方式一致，则可以将分支条件放在一起，用 , 隔开。

val x = 3
when (x) {
      1           -> print("x == 1")
      2,3         -> print("x > 1")
      "1".toInt() -> print("it's 1")
      in 1..10    -> print("x is in the range")
      !in 10..20  -> print("x is outside the range")
      is Int      -> print("x is Int type")
      else        -> print("none of above")
}

Break 与 Continue 标签

• Kotlin 中任何表达式都可以使用 标签 来标记。标签的格式：@标识符。
• 函数嵌套，可返回到指定标签处。

四、习惯用法

五、编码规范

六、DEMO 练习

首先写一个 Java Demo，然后对比一下 Kotlin 的写法。具体内容为：一个 User Model 类，一个 UserManager 单例类，再加上 main() 入口函数调用（均是内部静态类写法）。

这里面涉及到关于 kotlin 的内容点：

• 变量声明
• 函数声明
• 空值与 null 检测
• 类与对象
• 单例类
• 静态方法

这是我之前学 kotlin 时，特别想知道如果 kt 来写，会是怎样的。当然对于 static 修饰的变量和方法，在 kt 中都是包裹在 compion object 中，称为「伴生对象」，这一点首次接触，感觉非常新奇。

以下为 Java 实现：

public class JavaDemo {

    public static void main(String[] args) {
        User user = new User();
        user.name = "cc";
        user.age = 24;
        user.address = "Shanghai";

        UserManager.getInstance().addUser(user);
        UserManager.getInstance().addUser(new User("kk", 25));
    }

    public static class UserManager {

        private static UserManager sInstance;

        private List<User> users = new ArrayList<>();

        public static UserManager getInstance() {
            if (sInstance == null) {
                synchronized(UserManager.class) {
                    if (sInstance == null) {
                        sInstance = new UserManager();
                    }
                }
            }
            return sInstance;
        }

        private UserManager() {}

        public void addUser(User user) {
            if (!users.contains(user)) {
                users.add(user);
            }
        }

        public void addUsers(List<User> users) {
            if (!this.users.containsAll(users)) {
                this.users.addAll(users);
            }
        }

        public void removeUser(User user) {
            users.remove(user);
        }

        public void removeByIndex(int index) {
            users.remove(index);
        }

        public void clear() {
            users.clear();
        }
    }

    public static class User {
        private String name;

        private int age;

        private String address;

        public User() {}

        public User(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }

        public String getName() {
            return name;
        }

        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }

        public int getAge() {
            return age;
        }

        public void setAge(int age) {
            this.age = age;
        }

        public String getAddress() {
            return address;
        }

        public void setAddress(String address) {
            this.address = address;
        }
    }
}

Kotlin 写法如下：

import java.util.*

class JavaVSKotlinDemo {

    companion object {
        @JvmStatic
        fun main(args: Array<String>) {
            val user = User()
            user.name = "cc"
            user.age = 24
            user.address = "Shanghai"

            UserManager.getInstance().addUser(user)
            UserManager.getInstance().addUser(User("kk", 25))
        }
    }

    class UserManager private constructor() {

        private val users = ArrayList<User>()

        fun addUser(user: User) {
            if (!users.contains(user)) {
                users.add(user)
            }
        }

        fun addUsers(users: List<User>) {
            if (!this.users.containsAll(users)) {
                this.users.addAll(users)
            }
        }

        fun removeUser(user: User) {
            users.remove(user)
        }

        fun removeByIndex(index: Int) {
            users.removeAt(index)
        }

        fun clear() {
            users.clear()
        }

        companion object {
            // 单例模式
            private var sInstance: UserManager? = null
                get() {
                    return field ?: UserManager()
                }

            @JvmStatic
            @Synchronized
            fun getInstance(): UserManager {
                // synchronized(UserManager::class.java)
                return requireNotNull(sInstance)
            }
        }
    }
                                                                     
    class User constructor() {
        var name: String? = null

        var age: Int = 0

        var address: String? = null

        constructor(name: String?, age: Int) : this() {
            this.name = name
            this.age = age
        }
    }
}