Kotlin Vocabulary

Collection 和 Sequence

Kotlin 提供了基于不同执行方式的两种集合类型: 立即执行 (eagerly) 的 Collection 类型，延迟执行 (lazily) 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 会立即执行对数据的操作，而 Sequence 则是延迟执行。根据要处理的数据量大小，选择最合适的一个: 数据量小，则使用 Collection，数据量大，则使用 Sequence，另外，需注意操作顺序带来的影响。

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

public fun <T, R> Sequence<T>.map(transform: (T) -> R): Sequence<R>{      
   return TransformingSequence(this, transform)
}

不同之处：

Collection 的操作使用了内联函数，所以处理所用到的字节码以及传递给它的 lambda 字节码都会进行内联操作。而 Sequence 不使用内联函数，因此，它会为每个操作创建新的 Function 对象。

640.gif

看图得知：当列表数据很大时，中间集合的创建会很消耗资源，这种情况下就应该使用 Sequence。

密封类 sealed class

sealed class (本文下称 "密封类" ) 则同时包含了前面两者的优势 —— 抽象类表示的灵活性和枚举里集合的受限性。

sealed class Result<out T : Any> {
  data class Success<out T : Any>(val data: T) : Result<T>()
  sealed class Error(val exception: Exception) : Result<Nothing>() {
     class RecoverableError(exception: Exception) : Error(exception)
     class NonRecoverableError(exception: Exception) : Error(exception)
  }
  object InProgress : Result<Nothing>()
}

工作原理：

//反编译 一下：
sealed class Result
data class Success(val data: Any) : Result()
data class Error(val exception: Exception) : Result()
 
@Metadata(
   ...
   d2 = {"Lio/testapp/Result;", "T", "", "()V", "Error", "Success", "Lio/testapp/Result$Success;", "Lio/testapp/Result$Error;" ...}
)
 
public abstract class Result {
   private Result() {
   }
 
   // $FF: synthetic method
  //一个合成构造方法，只有 Kotlin 编译器可以使用
  //这意味着其他的类无法直接调用密封类的构造方法。
   public Result(DefaultConstructorMarker $constructor_marker) {
      this();
   }
}

public final class Success extends Result {
   @NotNull
   private final Object data
 
   public Success(@NotNull Object data) {
      Intrinsics.checkParameterIsNotNull(data, "data");
      //可以看到它调用了 Result 的合成构造方法
      super((DefaultConstructorMarker)null);
      this.data = data;
   }

类型别名 typealias

使用类型别名时，需要思考是否有必要这么做: 在这里使用类型别名真的会让您的代码意义更明确、可读性更好吗？
类型别名需要在类的外部声明，所以使用时您需要考虑约束它们的可见性。

//使用的某个类名称很长，您可以使用类型别名来缩短它:
typealias AVD = AnimatedVectorDrawable

//在此示例中，使用导入别名 (import alias) 会更加合适:
import android.graphics.drawable.AnimatedVectorDrawable as AVD

枚举和 R8 编译器

Kotlin 最终会编译为 Java 字节码，但是它却提供了 Java 所没有的功能。那么 Kotlin 是怎么做到的呢？这些功能有没有额外开销？如果有，我们能做些什么来优化它吗？

事实上，有三个编译器参与了 Android 应用中 Kotlin 代码的编译。

• Kotlin 编译器

Kotlin 编译器将会首先运行，它会把您写的代码转换为 Java 字节码。虽然听起来很棒，但可惜的是 Android 设备上并不运行 Java 字节码，而是被称为 DEX 的 Dalvik 可执行文件。Dalvik 是 Android 最初所使用的运行时。而 Android 现在的运行时，则是从 Android 5.0 Lollipop 开始使用的 ART (Android Runtime)，不过 ART 依然在运行 DEX 代码 (如果替换后的运行时无法运行原有的可执行文件的话，就毫无兼容性可言了)。

• D8

D8 是整个链条中的第二个编译器，它把 Java 字节码转换为 DEX 代码。到了这一步，您已经有了能够运行在 Android 中的代码。不过，您也可以选择继续使用第三个编译器 —— R8。

• R8 (可选，但推荐使用)

R8 以前是用来优化和缩减应用体积的，它基本上就是 ProGuard 的一个替代方案。R8 不是默认开启的，如果您希望使用它 (例如您想要这里讨论到的那些优化时)，就需要启用它。在模块的 build.gradle 里添加 minifyEnabled = true ，就可以强制打开 R8 。它将在所有其他编译工作后执行，来保证您获得的是一个缩减和优化过的应用。

内联类 inline class

interface Id
inline class DoggoId(val id: Long) : Id {
  val stringId
  get() = id.toString()

  fun isValid()= id > 0L
}

内联函数的原理与应用

每个高阶函数都会造成函数对象的创建和内存的分配，从而带来额外的运行时开销。

Reified: 类型擦除后再生计划

泛型提供了类型安全，并帮助开发者在编程时不需要进行显示的类型转换。但是使用泛型也会有一些限制，比如当您在泛型函数中想要获取泛型所表示类型的具体信息时，编译器就会报错，提示说相关的信息不存在。为了达到这一目标，Kotlin 提供了一个特别的关键字 reified，使用它就可以在泛型函数中获取所需的类型信息。

没利用reified关键字，解决这一问题的一个方法，是将泛型实际代表的类型信息作为一个参数传递给函数。

fun <T> printType(classType: Class<T>) {
    print(classType::class.java)
}

历史背景：

在 Java 5.0 版本之前并未支持泛型，那时 Java 中的 collection 是没有类型信息的。也就是说一个 ArrayList 并不会声明它内部所包含的数据类型到底是 String、Integer 还是别的类型。
在没有泛型支持时，任何时候想访问 collection 中的对象，都要做一次显式的类型转换。另外也没有相应的错误保障机制来防止出现非法的类型转换。

List list = new ArrayList();
list.add("First String");
// 正常处理，没有错误
list.add(6); 

String str = (String)list.get(1); 
// 需要显示地进行转换和抛出异常

类型擦除

泛型是通过一种叫类型擦除 (type erasure) 的技巧实现的。由于 Java 5 之前没有关联类型信息，编译器会先将所有类型替换为基本的 Object 类型，然后再进行必要的类型转换。通过将类型信息提供给编译器，类型擦除可以做到既保证编译时类型安全，又可以通过保持字节码同之前的 Java 版本相同来实现向后兼容。

Reified 关键字必须结合内联函数一起使用，它能让本该在编译阶段就被擦除的类型信息，能够在运行时被获取到。

如果一个函数被标记为 inline，那么 Kotlin 编译器会在所有使用该函数的地方将函数调用替换为函数体。这样做的好处是，编译器可以随意地在调用处对函数体进行修改，因为修改的函数体是被复制的，所以修改后不会影响到其余调用同样函数的地方。若是要在参数中使用 reified，那首先需要将函数标记为 inline，然后在泛型参数之前添加 reified 关键字即可。

inline fun <reified T> printType() {
  print(T::class.java)
}

fun printStringType(){
 // 用 String 类型调用被 reified 修饰的泛型函数
  printType<String>()  
}

另外请牢记，Java 代码中不能访问被 reified 修饰的函数。Java 不支持内联，也就意味着在 Java 中的泛型参数不能逃脱被编译器擦除类型的命运。

Reified 允许您在使用泛型来进行编程的同时，还能够在运行时获取到泛型所代表的类型信息，这在之前是无法做到的。当您需要在内联函数中使用到类型信息，或者需要重载泛型返回值时，您可以使用 reified。使用 reified 不会带来任何性能上的损失，但是如果被内联的函数过于复杂则，还是可能会导致性能问题。因为 reified 必须使用内联函数，所以要保证内联函数的简短，并且遵循使用内联函数的最佳实践，以免让性能受到损失。