Kotlin 1.7.0 正式发布！主要新特性一览

作者: 我爱田Hebe | 来源:发表于2022-07-14 15:18 被阅读0次

6月9号，Kotlin 发布了1.7.0正式版。本文将大致过一遍主要的新特性。

本文主要来自 What's new in Kotlin 1.7.0 | Kotlin，部分来自 Kotlin 1.7.0-Beta 现已发布 | The Kotlin Blog ，完整内容也请参考这些链接。受限于本人水平，难免有误，敬请谅解。

作者：FunnySaltyFish (github.com)

以下是此版本主要更新:

新的 Kotlin К2 compiler 发布 Alpha 版本, 带来显著的性能提高。目前仅有 JVM 可用，其余编译器插件，包括 kapt 均无法使用
Gradle 中增量编译的新方法。现在，在依赖的非 Kotlin 模块内所做的更改也支持增量编译，并且与 Gradle 兼容。
稳定的opt-in 注解要求、明确非空类型和 Builder 推理。
用于类型参数的下划线运算符。在指定其他类型时，可以使用它来自动推断参数类型。
内联类的内联值可以委托。现在，您可以创建在大多数情况下不分配内存的轻量级wrapper。

新的 Kotlin K2 编译器

此 Kotlin 版本引入了新的 Kotlin K2 编译器的 Alpha 版本。新的编译器旨在加快新语言功能的开发，统一Kotlin支持的所有平台，带来性能改进，并为编译器扩展提供API。

我们已经发布了一些关于我们的新编译器及其优点的详细说明：

需要强调的是，对于新K2编译器的Alpha版本，我们主要关注性能改进，并且它仅适用于JVM项目。它不支持Kotlin / JS，Kotlin / Native 或其他多平台项目，并且包括 kapt 在内的编译器插件都无法使用它。

我们的基准测试显示了我们内部项目的一些杰出成果：

Project	现版本 Kotlin 编译器	新的 K2 Kotlin 编译器	相对提升
Kotlin	2.2 KLOC/s	4.8 KLOC/s	~ x2.2
YouTrack	1.8 KLOC/s	4.2 KLOC/s	~ x2.3
IntelliJ IDEA	1.8 KLOC/s	3.9 KLOC/s	~ x2.2
Space	1.2 KLOC/s	2.8 KLOC/s	~ x2.3

KLOC/s 为每秒钟编译器处理的源代码行数（千行）

您可以查看 JVM 项目的性能提升，并将其与旧编译器的结果进行比较。要启用 Kotlin K2 编译器，请使用以下编译器选项：

-Xuse-k2

此外，K2 编译器还包括许多错误修复: fixed-in-frontend-ir sort by: Priority, votes, updated)。请注意，此列表中以 State: Open 开头的 bugs 实际上在 K2 里也已得到修复。

下一个 Kotlin 版本将提高 K2 编译器的稳定性并提供更多功能，敬请期待并提供您的反馈！

语法

内联类的内联值也能委托了

如果要为值或类实例创建轻量级wrapper，则必须手动实现所有接口方法，委托实现解决了这个问题。但在 1.7.0 之前，它不适用于内联类。此限制已被删除，因此您现在可以创建在大多数情况下不分配内存的轻量级wrapper。

// 接口，唯一的方法返回一个字符串
interface Bar {
    fun foo() = "foo"
}

@JvmInline
// kt1.7之前，对内联类不能如此写
// 否则会报 "Value class cannot implement an interface by delegation if expression is not a parameter"
// kt1.7 解除了这个限制
value class BarWrapper(val bar: Bar): Bar by bar

fun main() {
    val bw = BarWrapper(object: Bar {})
    println(bw.foo())
}

类型参数的下划线运算符

Kotlin 1.7.0 为类型参数引入了一个下划线运算符。可以使用它在指定其他类型时自动推断类型参数：_

abstract class SomeClass<T> {
    abstract fun execute(): T
}

class SomeImplementation : SomeClass<String>() {
    override fun execute(): String = "Test"
}

class OtherImplementation : SomeClass<Int>() {
    override fun execute(): Int = 42
}

object Runner {
    inline fun <reified S: SomeClass<T>, T> run(): T {
        return S::class.java.getDeclaredConstructor().newInstance().execute()
    }
}

fun main() {
    // T 被推断为 String，因为 SomeImplementation 继承自 SomeClass<String>
    val s = Runner.run<SomeImplementation, _>()
    assert(s == "Test")

    // T 被推断为 Int ，因为 OtherImplementation 继承自 SomeClass<Int>
    val n = Runner.run<OtherImplementation, _>()
    assert(n == 42)
}

构建器推断变更

构建器推断 (Builder inference) 是一种特殊的类型推断，在调用泛型构建器函数时很有帮助。它可以帮助编译器推断调用的类型实参，方法是使用其 lambda 实参中其他调用的相关类型信息。

在此版本中，如果常规类型推断无法获得有关类型的足够信息，即可自动激活构建器推断。（以前需额外指定 -Xenable-builder-inference 编译器选项——在 1.6.0 版本中引入）。这意味着现在您无需应用任何额外的注解或选项，即可编写自己的使用构建器类型推断的构建器。

FunnySaltyFish：放几个栗子：

val result = buildList {
    // Type argument is inferred into Float based on the expected type
    val x: Float = get(0)
} // result has the List<Float> type

fun takeMyLong(x: Long) { ... }

fun String.isMoreThat3() = length > 3

fun takeListOfStrings(x: List<String>) { ... }

fun main() {
    val result1 = buildList {
        val x = get(0)
        takeMyLong(x)
    } // result1 has the List<Long> type

    val result2 = buildList {
        val x = get(0)
        val isLong = x.isMoreThat3()
    // ...
    } // result2 has the List<String> type

    val result3 = buildList {
        takeListOfStrings(this)
    } // result3 has the List<String> type
}

更多内容详见：了解如何编写自定义通用构建器。

稳定的 opt-in requirements

Opt-in requirements 已为 Stable ，无需添加额外的编译器参数.

在 1.7.0 之前, opt-in 需要指定参数 -opt-in=kotlin.RequiresOptIn 以避免 warning，现在不需要了; 不过，您仍然可使用 -opt-in 选择加入其他 annotations、 module-wise.

稳定的明确非空类型

在 Kotlin 1.7.0 中，绝对不可为 null 的类型已提升为 Stable。它们在扩展通用 Java 类和接口时提供了更好的互操作性。

使用新语法 T & Any 标记此为明确非空（绝对不可空）类型。此语法来自 intersection types 的符号。在 & 左侧为可空的类型参数，右侧为不可空的Any。

fun <T> elvisLike(x: T, y: T & Any): T & Any = x ?: y

fun main() {
    // OK
    elvisLike<String>("", "").length
    // 错误: 'null' 无法用于 non-null 值
    elvisLike<String>("", null).length

    // OK
    elvisLike<String?>(null, "").length
    // 错误: 'null' 无法用于 non-null 值
    elvisLike<String?>(null, null).length
}

在此 KEEP 中了解有关绝对不可为 null 的类型的更多信息。

标准库

在 Kotlin 1.7.0 中，标准库进行了一系列更改和改进。它们引入了新功能，稳定了实验性功能，并统一了对 Native、JS 和 JVM 的命名捕获组的支持：

min() 和 max() 集合函数回归

在 Kotlin 1.4 中，我们将 min() 和 max() 集合函数重命名为 minOrNull() 和 maxOrNull()。这些新的名称能够更好地反映它们的行为 – 如果接收器集合为空，则返回 null。它还有助于使函数的行为与整个 Kotlin Collections API 中使用的命名惯例保持一致。

minBy()、maxBy()、minWith() 和 maxWith() 同样如此，在 Kotlin 1.4 中均具有自己的 *OrNull() 同义词。受此变更影响的旧函数已逐渐弃用。

Kotlin 1.7.0-Beta 重新引入了原始的函数名称，但加入了不可空返回类型。现在，更新后的 min()、max()、minBy()、maxBy()、minWith() 和 maxWith() 会严格返回集合元素或抛出异常。

fun main() {
    val numbers = listOf<int>()
    println(numbers.maxOrNull()) // "null"
    println(numbers.max()) // "Exception in… Collection is empty."
}

正则表达式特定位置匹配

在 1.5.30 中引入的 Regex.matchAt() 和 Regex.matchesAt() 函数现已达到稳定版本。它们提供了一种方式来检查正则表达式在 String 或 CharSequence 中的特定位置是否具有精确匹配。

matchesAt() 可以检查匹配并返回布尔结果：

fun main(){
    val releaseText = "Kotlin 1.7.0 is on its way!"
    // 正则表达式: 一个数字, “.”, 一个数字, “.”, 一个或多个数字
    val versionRegex = "\\d[.]\\d[.]\\d+".toRegex()

    println(versionRegex.matchesAt(releaseText, 0)) // "false"
    println(versionRegex.matchesAt(releaseText, 7)) // "true"
}

matchAt() 会在找到匹配的情况下返回匹配，在未找到匹配的情况下返回 null：

fun main(){
    val releaseText = "Kotlin 1.7.0 is on its way!"
    val versionRegex = "\\d[.]\\d[.]\\d+".toRegex()

    println(versionRegex.matchAt(releaseText, 0)) // "null"
    println(versionRegex.matchAt(releaseText, 7)?.value) // "1.7.0"
}

对以前语言和 API 版本的扩展支持

为了支持库作者开发可在各种旧 Kotlin 版本中使用的库，并解决 Kotlin 主版本更新频率增加的问题，我们扩展了对以前语言和 API 版本的支持。

在 Kotlin 1.7.0 中，我们支持三个以前的语言和 API 版本，而不是两个。这意味着 Kotlin 1.7.0 支持针对 1.4.0 的 Kotlin 版本的库开发。有关向后兼容性的详细信息，请参阅兼容性模式。

通过反射获取注解

1.6.0 首次引入的拓展函数 KAnnotatedElement.findAnnotations() 现已进入 Stable. 此反射函数返回某元素特定类型的所有注解, 包括独立使用和重复使用的注解.

@Repeatable
annotation class Tag(val name: String)

@Tag("First Tag")
@Tag("Second Tag")
fun taggedFunction() {
    println("I'm a tagged function!")
}

fun main() {
    val x = ::taggedFunction
    val foo = x as KAnnotatedElement
    println(foo.findAnnotations<Tag>())
    // [@Tag(name=First Tag), @Tag(name=Second Tag)]
}

稳定的深度递归函数

深度递归函数 (DeepRecursiveFunction) 自 Kotlin 1.4.0 以来一直作为实验性功能提供，现在它们在 Kotlin 1.7.0 中是稳定的。使用DeepRecursiveFunction 可以定义一个函数，该函数将其堆栈保留在堆上，而不是实际的调用堆栈。这允许您运行非常深的递归计算。使用invoke以调用这类函数。

在此示例中，深度递归函数用于以递归方式计算二叉树的深度。即使此示例函数以递归方式调用自身 100，000 次，也不会抛出 StackOverflowError

class Tree(val left: Tree?, val right: Tree?)

val calculateDepth = DeepRecursiveFunction<Tree?, Int> { t ->
    if (t == null) 0 else maxOf(
        callRecursive(t.left),
        callRecursive(t.right)
    ) + 1
}

fun main() {
    // 生成一颗深度为 100000 的二叉树
    val deepTree = generateSequence(Tree(null, null)) { prev ->
        Tree(prev, null)
    }.take(100_000).last()

    println(calculateDepth(deepTree)) // 100000
}

若递归深度超过1000，请考虑在代码中使用深度递归函数。

基于默认时间源的时间标记现在基于内联类

Kotlin 1.7.0 通过将返回的时间标记更改为内联类，提高了时间测量功能的性能。这意味着调用像TimeSource.Monotonic、markNow()、elapsedNow()、measureTime()、measureTimedValue()、TimeMark 这样的函数不会为其实例分配包装类。特别是在测量作为hot path一部分的代码段时，这有助于最大限度地减少测量对性能的影响：

@OptIn(ExperimentalTime::class)
fun main() {
    val mark = TimeSource.Monotonic.markNow() // 返回的 `TimeMark` 为内联类
    val elapsedDuration = mark.elapsedNow()
}

仅当从 TimeMark 中获取的时间源对 TimeSource.Monotonic 为静态时，此优化才可用。

Java Optionals 的新实验性扩展函数

Kotlin 1.7.0 附带了新的便利函数，简化了 Java 中Optional类的使用。这些新功能可用于在 JVM 上拆箱和转换可选对象，并帮助使 Java API 的使用更加简洁。

拓展函数getOrNull()、getOrDefault()、getOrElse() 允许您获取 Optional 的值（如果有的话）。否则，将视情况获得null、默认值或函数返回的值：

val presentOptional = Optional.of("FunnySaltyFish")

println(presentOptional.getOrNull())
// "FunnySaltyFish"

val absentOptional = Optional.empty<String>()

println(absentOptional.getOrNull()) // null
println(absentOptional.getOrDefault("给个默认值")) // "给个默认值"
println(absentOptional.getOrElse {
    println("Optional 值缺失")
    "默认值"
})
// "Optional 值缺失"
// "默认值"

扩展函数 toList()、toSet()、asSequence()将现有 Optional的值转换为列表、集合或序列，否则返回空集合。扩展函数 toCollection()将值追加到已存在的目标集合：

val presentOptional = Optional.of("I'm here!")
val absentOptional = Optional.empty<String>()
println(presentOptional.toList() + "," + absentOptional.toList())
// ["I'm here!"], []
println(presentOptional.toSet() + "," + absentOptional.toSet())
// ["I'm here!"], []
val myCollection = mutableListOf<String>()
absentOptional.toCollection(myCollection)
println(myCollection)
// []
presentOptional.toCollection(myCollection)
println(myCollection)
// ["I'm here!"]
val list = listOf(presentOptional, absentOptional).flatMap { it.asSequence() }
println(list)
// ["I'm here!"]

这些扩展函数在 Kotlin 1.7.0 中作为实验性引入。您可以在此 KEEP 中了解有关Optional扩展的更多信息。与往常一样，我们欢迎您在 Kotlin 问题跟踪器中提供反馈。

支持 JS 和本机中的命名捕获组

从 Kotlin 1.7.0 开始，命名捕获组不仅在 JVM 上受支持，在 JS 和 Native 平台上也受支持。

若要为捕获组命名，请在正则表达式中使用（?<name>group）语法。若要获取与组匹配的文本，请调用新引入的 MatchGroupCollection.get（） 函数并传递组名。

按名称检索匹配的组值

fun dateReplace() {
    val dateRegex = Regex("(?<dd>\\d{2})-(?<mm>\\d{2})-(?<yyyy>\\d{4})")
    val input = "Date of birth: 27-04-2022"
    println(dateRegex.replace(input, "\${yyyy}-\${mm}-\${dd}")) // "Date of birth: 2022-04-27" — by name
    println(dateRegex.replace(input, "\$3-\$2-\$1")) // "Date of birth: 2022-04-27" — by number
}

命名反向引用

现在，您还可以在反向引用组时使用组名。反向引用与捕获组先前匹配的相同文本匹配。为此，请使用正则表达式中的语法：\k<name>

fun backRef() {
    val regex = "(?<title>\\w+), yes \\k<title>".toRegex()
    val match = regex.find("Do you copy? Sir, yes Sir!")!!
    println(match.value) // "Sir, yes Sir"
    println(match.groups["title"]?.value) // "Sir"
}

换表达式中的命名组

命名组引用可与替换表达式一起使用。请考虑 replace() 函数，该函数将输入中指定正则表达式的所有匹配项替换为替换表达式；以及仅替换第一个匹配项的 replaceFirst() 函数。

替换字符串中出现的 ${name} 将替换为与具有指定名称的捕获组相对应的子序列。您可以按名称和索引比较组引用中的替换项：

fun dateReplace() {
    val dateRegex = Regex("(?<dd>\\d{2})-(?<mm>\\d{2})-(?<yyyy>\\d{4})")
    val input = "Date of birth: 27-04-2022"
    println(dateRegex.replace(input, "\${yyyy}-\${mm}-\${dd}")) // "Date of birth: 2022-04-27" — by name
    println(dateRegex.replace(input, "\$3-\$2-\$1")) // "Date of birth: 2022-04-27" — by number
}

Gradle

好多，不翻了。见 kotlinlang.org/docs/whatsn…

除上述之外，还有一些涉及到 JS/Native 的部分没有翻译，感兴趣的可自行参阅原链接。