Kotlin 1.6 正式发布，都有哪些新特性？
11月16日，Kotlin 1.6 正式对外发布。接下来就一起看一下在这个版本中都有哪些新的语法特性
- 更安全的when语句（exhaustive when statements）
- 挂起函数类型可作父类 （suspending functions as supertypes ）
- 普通函数转挂起函数（suspend conversion）
- Builder函数更加易用
- 递归泛型的类型推导
- 注解相关的一些优化
1. 更安全的 when 语句
Kotlin 的 when 关键字允许我们在 case 分支中写表达式或者语句。1.6 之前在 case 分支写语句时存在安全隐患：
// 定义枚举
enum class Mode {
ON, OFF }
val x: Mode = Mode.ON
// when表达式
val result = when(x) {
Mode.ON -> 1 // case 中是一个表达式
Mode.OFF -> 2
}
// when语句
when(x) {
Mode.ON -> println("ON") // case 是一个语句
Mode.OFF -> println("OFF")
}
下表说明了编译器针对 when 关键字的检查内容
|x 的类型| 枚举、密封类/接口、Bool型等
| （可穷举类型） | 不可穷举类型 |
|---|---|
| when表达式 | case 必须穷举所有分支，或者添加 else，否则编译出错 |
| when语句 | case 可以不穷举所有分支，不会报错 |
可见，当 x 是可穷举类型时，编译器对when表达式的检查比较严谨，如果 case 不能穷举所有分支或者缺少 else，编译器会报错如下：
ERROR: 'when' expression must be exhaustive, add necessary 'is TextMessage' branch or 'else' branch instead
但编译器对于 when语句 的检查却不够严谨，即使没有穷举所有分支也不会报错，不利于开发者写出安全的代码：
// when语句
when(x) {
// WARNING: [NON_EXHAUSTIVE_WHEN] 'when' expression on enum is recommended to be exhaustive, add 'OFF' branch or 'else' branch instead
Mode.ON -> println("ON") // case 是一个语句
}
Kotlin 1.6 起，当你在 When语句 中是可穷举类型时必须处理所有分支，不能遗漏。考虑到历史代码可能很多，为了更平稳的过渡，1.6 对 when语句 中没有穷举的 case 会首先给出 Warning，从 1.7 开始 Warning 将变为 Error 要求开发者强制解决。
2. 挂起函数类型可作父类
Kotlin 中一个函数类型可以作为父类被继承。
class MyFun<T>(var param: P): () -> Result<T> {
override fun invoke(): Result<T> {
// 基于成员 param 自定义逻辑
}
}
fun <T> handle(handler: () -> Result<T>) {
//...
}
Kotlin 代码中大量使用各种函数类型，许多方法都以函数类型作为参数。当你需要调用这些方法时，需要传入一个函数类型的实例。而当你想在实例中封装一些可复用的逻辑时，可以使用函数类型作为父类创建子类。
但是这种做法目前不适用于挂起函数，你无法继承一个 suspend 函数类型的父类
class C : suspend () -> Unit {
// Error: Suspend function type is not allowed as supertypes
}
C().startCoroutine(completion = object : Continuation<Unit> {
override val context: CoroutineContext
get() = TODO("Not yet implemented")
override fun resumeWith(result: Result<Unit>) {
TODO("Not yet implemented")
}
})
但是以挂起函数作为参数或者 recevier 的方法还挺多的，所以 Kotlin 1.5.30 在 Preveiw 中引入了此 feature，这次 1.6 将其 Stable。
class MyClickAction : suspend () -> Unit {
override suspend fun invoke() {
TODO() }
}
fun launchOnClick(action: suspend () -> Unit) {
}
如上，你可以现在可以像这样调用了 launchOnClick(MyClickAction())。
需要注意普通函数类型作为父类是可以多继承的
class MyClickAction : () -> Unit, (View) -> Unit {
override fun invoke() {
TODO("Not yet implemented")
}
override fun invoke(p1: View) {
TODO("Not yet implemented")
}
}
但是目前挂起函数作为父类不支持多继承，父类列表中，既不能出现多个 suspend 函数类型，也不能有普通函数类型和suspend函数类型共存。
3. 普通函数转挂起函数
这个 feature 也是与函数类型有关。
Kotlin 中为一个普通函数添加 suspend 是无害的，虽然编译器会提示你没必要这么做。当一个函数签名有一个 suspend 函数类型参数，但是也允许你传入一个普通函数，在某些场景下是非常方便的。
//combine 的 transform 参数是一个 suspend 函数
public fun <T1, T2, R> combine(
flow: Flow<T1>, flow2: Flow<T2>,
transform: suspend (a: T1, b: T2) -> R): Flow<R>
= flow.combine(flow2, transform)
suspend fun before4_1() {
combine(
flowA, flowB
) {
a, b ->
a to b
}.collect {
(a: Int, b: Int) ->
println("$a and $b")
}
}
如上述代码所示，flow 的 combine 方法其参数 transform 类型是一个 suspend 函数，我们希望再次完成一个 Pair 的创建。这个简单的逻辑本无需使用 suspend ，但在 1.4 之前只能像上面这样写。
Kotlin 1.4 开始，普通函数的引用可以作为 suspend 函数传参，所以 1.4 之后可以改成下面的写法，代码更简洁：
suspend fun from1_4() {
combine(
flowA, flowB, ::Pair
).collect {
(a: Int, b: Int) ->
println("$a and $b")
}
}
1.4 之后仍然有一些场景中，普通函数不能直接转换为 suspend 函数使用
fun getSuspending(suspending: suspend () -> Unit) {}
fun suspending() {}
fun test(regular: () -> Unit) {
getSuspending { } // OK
getSuspending(::suspending) // OK from 1.4
getSuspending(regular) // NG before 1.6
}
比如上面 getSuspending(regular) 会报错如下：
ERROR：The feature "suspend conversion" is disabled
Kotlin 1.6 起，所有场景的普通函数类型都可以自动转换为 suspend 函数传参使用，不会再看到上述错误。
4. Builder 函数更加易用
我们在构建集合时会使用一些 Builder函数，比如 buildList，buildMap 之类。
@ExperimentalStdlibApi
@kotlin.internal.InlineOnly
public inline fun <E> buildList(@BuilderInference builderAction: MutableList<E>.() -> Unit): List<E> {
contract {
callsInPlace(builderAction, InvocationKind.EXACTLY_ONCE) }
return buildListInternal(builderAction)
}
@kotlin.ExperimentalStdlibApi
val list = buildList<String> {
add("a")
add("b")
}
buildList 的实现中使用 @BuilderInterface 注解了 builderAction 这个 lambda 。这样可以在调用时 buildList 通过 builderAction 内部的方法调用智能推导出泛型参数的类型，从而减少模板代码
// 可省略
val list = buildList {
add("a")
add("b")
}
// 不可省略
val list = buildList<String> {
add("a")
add("b")
val x = get(1)
}
但是 BuilderInterface 的类型推导限制比较多，比如 lambda 中调用的方法的签名要求比较严格，必须参数是泛型且返回值没有泛型，破坏了规则，类型推导失败了。所以上面代码中 lambda 有 get() 调用时，就必须清楚的标记泛型类型。这使得集合类的 builder 函数使用起来不那么灵活。
Kotlin 1.6 起 BuilderInterface 没有了类似限制，对我们来说最直观好处就是 Builder 函数内怎样的调用都不会受限制，使用更加自由
val list = buildList {
add("a")
add("b")
set(1, null) //OK
val x = get(1) //OK
if (x != null) {
removeAt(1) //OK
}
}
val map = buildMap {
put("a", 1) //OK
put("b", 1.1) //OK
put("c", 2f) //OK
}
此 feature 在 1.5.30 也可以通过 添加 -Xunrestricted-builder-inference 编译器选项生效，1.6 已经是默认生效了。
5. 递归泛型的类型推导
这个 feature 我们平常需求比较少。
Java 或者 Kotlin 中我们可以像下面这样定义有递归关系的泛型，即泛型的上限是它本身
public class PostgreSQLContainer<SELF extends PostgreSQLContainer<SELF>> extends JdbcDatabaseContainer<SELF> {
//...
}
这种情况下的类型推导比较困难，Kotlin 1.5.30 开始可以只基于泛型的上线进行类型推导。
// Before 1.5.30
val containerA = PostgreSQLContainer<Nothing>(DockerImageName.parse("postgres:13-alpine")).apply {
withDatabaseName("db")
withUsername("user")
withPassword("password")
withInitScript("sql/schema.sql")
}
// With compiler option in 1.5.30 or by default starting with 1.6.0
val containerB = PostgreSQLContainer(DockerImageName.parse("postgres:13-alpine"))
.withDatabaseName("db")
.withUsername("user")
.withPassword("password")
.withInitScript("sql/schema.sql")
1.5.30 支持此 feature 需要添加 -Xself-upper-bound-inference 编译选项， 1.6 开始默认支持。
6. 注解相关的一些优化
Kotlin 1.6 中对注解进行了诸多优化，在编译器注解处理过程中将发挥作用
支持注解的实例化
annotation class InfoMarker(val info: String)
fun processInfo(marker: InfoMarker) = ...
fun main(args: Array<String>) {
if (args.size != 0)
processInfo(getAnnotationReflective(args))
else
processInfo(InfoMarker("default"))
}
Java 的注解本质是实现了 Annotation 的接口，可以被继承使用
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface JavaClassAnno {
String[] value();
}
public interface JavaClassAnno extends Annotation{
//...
}
class MyAnnotation implements JavaClassAnno {
// <--- works in Java
//...
}
但是在 Kotlin 中无法继承使用，这导致有一些接受注解类的 API 在 Kotlin 侧无法调用。
class MyAnnotationLiteral : JavaClassAnno {
// <--- doesn't work in Kotlin (annotation can not be inherited)
//...
}
注解类可以实例化之后，可以调用接收注解类参数的 API，能够与 Java 代码进行更好地兼容
泛型参数可添加注解
@Target(AnnotationTarget.TYPE_PARAMETER)
annotation class BoxContent
class Box<@BoxContent T> {
}
Kotlin 1.6 之后可以为泛型参数添加注解，这将为 KAPT / KSP 等注解处理器中提供方便。
可重复的运行时注解
Jdk 1.8 引入了 @java.lang.annotation.Repetable 元注解，允许同一个注解被添加多次。 Kotlin 也相应地引入了 @kotlin.annotation.Repeatable ，不过 1.6之前只能注解 @Retention(RetentionPolicy.SOURCE) 的注解，当非 SOURCE 的注解出现多次时，会报错
ERROR: [NON_SOURCE_REPEATED_ANNOTATION] Repeatable annotations with non-SOURCE retention are not yet supported
此外，Kotlin 侧代码也不能使用 Java 的 @Repeatable 注解来注解多次。
Kotlin1.6 开始，取消了只能用在 SOURCE 类注解的限制，任何类型的注解都可以出现多次，而且 Kotlin 侧支持使用 Java 的 @Repeatable 注解
@Repeatable(AttributeList.class)
@Target({
ElementType.TYPE})
@Retentioin(RetentionPolicy.RUNTIME) //虽然是 RUNTIME 注解
annotation class Attribute(val name： String)
@Attribute("attr1") //OK
@Attribute("attr2") //OK
class MyClass {
}
最后
上述介绍的是 Kotlin1.6 在语法方面的一些新特性，大部分在 1.5.30 中作为 preview 功能已经出现过，这次在 1.6 中进行了转正。除了新的语法特性，1.6 在各平台 Compiler 上有诸多新内容，我们在平日开发中接触不到本文就不介绍了。
更多内容参考：https://kotlinlang.org/docs/whatsnew16.html