使用Kotlin進行Android開發

What is Kotlin

Kotlin，原意是在俄羅斯的一個小島，JetBrain在2011年推出了以這個來命名的一個運行在JVM上的語言， 看上去有點類似C#和Scala的結合，並且同為靜態類型，作為一門JVM上的語言，可以輕松兼容Java，並且整個語言設計的非常輕量。目前的版本為0.12.200，尚未發布正式版。

---

Kotlin的下載和配置在其官網上有，在這裡就不再贅述了，值得一提的是，作為JetBrains家出品的語言，自家的IDEA當然全力支持！

基本語法介紹

Kotlin的語法非常簡潔，熟悉Java或者Scala的人都可以快速上手：

函數聲明：

fun foo(va: Int): Int {
    return 1
}

也可以單行聲明：

fun foo(va: Int): Int = 1

lambda當然也是支持的：

var c = {foo: Int -> println(foo)}

Kotlin中的函數是一等對象，自然支持高階函數：

var c = {foo: Int -> println(foo)}
fun fooTest(func: (Int)->()) = println("I'm Groot")    
fooTest(c)

 

類與接口

類可以這樣進行聲明：

class Bar(var b: Int): Foo() {
    var c = 1
    init {
        println("class initializer")
    }

    constructor(): this(1) {
        println("secondary constructor")
    }
}

Bar類在這裡繼承了Foo類，Bar類有兩個構造函數，直接在Bar類頭的是primary constructor，另外一個構造函數使用constructor關鍵字定義，注意必須要先調用primary constructor，另外，init標明的是class initializer，每個構造函數都會首先調用class initializer裡面的代碼，再調用構造函數

 

Inner class:

class Outer {
    class Inner {      
    }
}

Kotlin同樣支持嵌套的內部類，不過和Java不一樣的是，Kotlin的內部類不會默認包含一個指向外部類對象的引用，也就是說，Kotlin中所有的內部類默認就是靜態的，這樣可以減少很多內存洩露的問題。另外，如果需要在內部類中引用外部類對象，可以在Inner類的聲明前加上inner關鍵字，然後在Inner類中使用標記的this：this@Outer來指向外部類對象

 

Singleton:

object Single {
    var c = 1

    fun foo() = println("foo")
}

Kotlin中使用object關鍵字聲明一個singleton對象，後面這裡的方法就可以直接使用Single.foo()來調用了

 

Interface:

interface Interface {
    fun foo() {
        println(1)
    }
    fun bar()
}

Kotlin中的interface，跟其他語言的trait非常像，而且也可以帶有默認的實現方法，並且不允許通過屬性來維護狀態。事實上，在上個版本中，interface的原來名稱是trait，而在M12現在這個版本中又改成了interface而已

 

Null safe and Smart type cast

Null safe:

在Kotlin中，嚴格區分了nullable和非nullable對象，甚至在編譯期解決了不少潛在的空指針問題:

我們先來看下普通的變量聲明

var c: String = "12123"

這裡聲明了一個String對象，其值為"12123"，我們可以正常的使用這個對象的成員方法：c.length()

但是，如果在初始化的時候，變量c為空的話，這樣聲明就是錯誤的，會編譯不過：

var c: String = null

正確的聲明應該是這樣：

var c: String? = null

這裡在String後面加多了一個問號，表明這裡是一個Nullable的對象，說明這個變量在使用的過程中可能為空，而且，在調用這個變量的成員的時候，必須要使用這種語法：c?.length()，在調用的時候添加了一個問號，表明，如果c為空的時候，length()這個方法就不會調用。coffe-script也有類似的，這種語法糖減少了很多平時用到的Null-checked，簡化了代碼，而且從編譯器開始介入null-checked，大大減少了潛在的NullPointerException，而事實上，null的確也是一個billion dollar mistake

常年進行如此的調用語法常常會很惱人，因此在你進行顯式的Null-checked的時候，Kotlin的編譯器會認為後續的調用已經無需進行Null-checked，可以直接調用了：

if (c != null) {
    c.length()
}

 

Smart type cast

在Kotlin中，進行強制類型轉換可以使用as關鍵字，但有可能會拋出異常，因此，Kotlin引入了smart type cast:

if (c is String) {
    c.length()
}

在上面的例子中，如果c是一個String對象，則在if塊中，可以直接使用String的方法，編譯器會智能的幫你識別出c在if-blcok裡面是一個String對象

 

Pattern Matching

Kotlin在一定程度上支持了一些FP的特性，包括強大的Pattern Matching，在Kotlin中可以使用when關鍵字：

var x = 3
when (x) {
    1 -> print("x == 1")
    2 -> print("x == 2")
    in 1..10 -> print("x is in the range")
    !in 10..20 -> print("x is outside the range")
    is Int -> println("is int")
    else -> { // Note the block
      print("x is neither 1 nor 2")
    }
}

 

Function Extension

在Java中我們經常需要給系統的類添加一些實用的方法，但苦於不能直接擴展，於是就有了各種的xxxUtils類，導致代碼非常惡心，但是在Kotlin中，我們可以直接擴展庫裡面類的方法，通過function extension:

fun String.fucker() {
    println("a fucker")
}

上面給String類添加了一個fucker方法，我們可以直接使用：

"123123".fucker()

這大大的減少了我們寫xxxUtils類的必要性

---

配置使用Kotlin進行Android開發

使用Kotlin開發Android app的配置非常簡單，按照官方給出的配置即可，直接在Gradle的配置文件build.gradle中添加一個依賴：

compile "org.jetbrains.kotlin:kotlin-stdlib:$kotlin_version"

然後添加Kotlin插件的使用：

apply plugin: 'kotlin-android'

進行一次Gradle Sync之後，就可以直接在項目使用Kotlin編寫代碼了，另外，如果安裝了Intellij的Kotlin插件，可以選擇Tools->Kotlin->Configure Kotlin in Project，就可以自動進行上述的配置，一步到位

我寫了一個簡單的Demo app放到了Github上，有興趣可以看下使用Kotlin開發android app具體是怎樣的：Demo地址

---

對於dex方法數目的影響

dex有個65535方法數的限制，這對Android開發造成了很大的影響，在使用Kotlin進行android app開發的時候，需要將Kotlin的標准庫打包進入apk中，這意味著如果標准庫過大，對分包會造成很大的限制（因為這必須得打包在主dex中），所幸的是，Kotlin的哲學是“Java中有的，就盡量復用，不再自行創造一套”，使得整個Kotlin的標准庫非常小，我們可以簡單將Kotlin的標准庫和其他比較常用庫進行一下對比：

包名 android-support-v13.jar android-support-v4.jar android-support-v7-appcompat.jar guava-18.0.jar scala-library-2.12.0-M1.jar kotlin-stdlib-0.12.213.jar 方法數 8219 8118 4624 14833 51248 7228

可以看出來Kotlin的標准庫相當小，只有7000多個方法，比support-v13和support-v4還小，這體現了Kotlin的設計哲學之一："100% interoperable with Java"，基本上Java已經有的，Kotlin會盡量復用。而對比來看，同樣是JVM上的語言，我們也可以選擇使用Scala來進行Android開發，但Scala標准庫有5萬多個方法，全部打包進主dex中，很容易就導致app爆主dex了。所以綜合來看，輕量形的Kotlin還是相當適合進行Android開發的。

---

Project Anko

Anko是JetBrains推出的一個簡化Android開發的庫，同樣由Kotlin來編寫，主要的革命在於，聲明UI的方式，完全拋棄了xml的使用，使用Anko，聲明UI是這樣做的：

override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
    super.onCreate(savedInstanceState)
    val customStyle = { v: Any ->
        when (v) {
            is Button -> v.textSize = 26f
            is EditText -> v.textSize = 24f
        }
    }

    verticalLayout {

        padding = dip(34)
        imageView(android.R.drawable.ic_menu_manage).layoutParams {
            margin = dip(16)
            gravity = Gravity.CENTER
        }

         val name = editText {
             hintResource = R.string.name
        }
        val password = editText {
            hintResource = R.string.password
            inputType = TYPE_CLASS_TEXT or TYPE_TEXT_VARIATION_PASSWORD
        }

        button("Log in") {
            onClick {
                tryLogin(name.text, password.text)
            }
        }
    }.style(customStyle)
}

你沒看錯，的確是在Activity類的onCreate方法中直接聲明UI的布局。

Anko看起來像是使用了一種類似DSL的方式聲明了界面的UI，這裡主要是使用了Kotlin的其中兩個特性：

• Function Extension，Anko擴展了Activity類，提供了額外的方法和屬性
• Kotlin在調用函數的時候，如果最後一個參數為函數的話，則可以直接使用Lambda，並省略括號

因此這裡聲明布局的方式，其實全是Kotlin的原生代碼，鵝妹子嘤！這樣做有顯然的好處：

• 由於實際上全是由代碼來布局，省去了解析xml的時間
• xml本身有許多缺點，例如不可重用，非類型安全等，使用代碼布局的話，我們可以很容易的就解決這個問題了