Android开发语言——Kotlin学习笔记

Kotlin

本Blog是我学习《Android第一行代码-第三版》的学习笔记，将会不定期断更持续更新。(默认大家都和我一样学过C++或Java的基础语法)。

Kotlin简介

在Android诞生的前几年中，Java一直是Android的主要开发语言。在2017年，Google在I/O大会上宣布，Kotlin正式成为Android的一级开发语言，与Java平起平坐，同时Android Studio也对Kotlin进行了全面的支持。
2019年，Google在I/O大会上宣布，Kotlin已成为Android的第一开发语言，Java虽然可以继续使用，但是Google更推荐开发者使用Kotlin编写Android应用程序，并且未来提供的官方API也会优先考虑Kotlin版本。

Kotlin语言的优点

1. Kotlin语法更加简洁。对同样的功能，Kotlin开发的代码量可能会比Java开发的减少50%甚至更多。
2. Kotlin语法更加高级。相比于Java较为老旧的语法，Kotlin增加了许多现代高级语言的语法特性，大大提高了开发效率。
3. Kotlin在语言安全性方面下了很多功夫。几乎杜绝了空指针这个全球崩溃率最高的异常。
4. Kotlin与Java语言100%兼容。Kotlin可以直接调用使用Java编写的代码，也可以无缝使用Java的第三方开源库。因为Java和Kotlin编译后都生成.class文件，然后由Java虚拟机进行识别运行。

如何运行Kotlin代码

1. 使用IDEA。IDEAyyds。
2. 在线运行Kotlin代码。JetBrains同样提供了在线运行Kotlin代码的网站。
3. 使用Android Studio。Android Studio不能单独创建Kotlin项目，只能创建Android项目，然后在项目中编写一个Kotlin的main()函数这样就可以独立运行Kotlin代码了。

Kotlin语法

细节

• Kotlin每一行代码的结尾是不用加分号的。

变量

在Kotlin中定义一个变量，只允许在变量前声明两种关键字：val(value)和var(variable)。
val : 声明一种不可变的变量，这种变量在初始赋值之后便不能再重新赋值，对应Java中的final变量。
var：声明一个可变的变量，这种变量在初始赋值之后仍可以再被重新赋值，对应Java中的非final变量。
那么就有一个疑问了，这个声明只说了该变量是可变的还是不可变的，如果知道它的数据类型呢？这就是Kotlin比较有特色的一点了，它有出色的类型推导机制(这点感觉和python有点像)。你第一次给它赋的值就是这个变量的数据类型。
假如写一个函数：

fun main() {
    val a = 10
    println("a = " + a)
    val b = "abc"
    println("b = " + b)
}

但是自动推导类型只有在初始时就赋值的情况下才会进行，如果刚开始只是声明不赋值的话，这么写就会报错。

// 错误示范
fun main() {
    val a
    a = 10
    println("a = " + a)
}

这时我们就需要显式地声明a的数据类型。

// 正确示范
fun main() {
    val a : Int
    a = 10
    println("a = " + a)
}

如果和学过Java的话就会发现，Java的变量名都是首字母小写的，例如：int,double,boolean,char，但是Kotlin中的变量首字母却都是大写的，例如Int,Double,Boolean,Char等等。这意味着Kotlin已经完全抛弃了Java的基本数据类型，全部使用了对象数据类型(类似于Java的String)，在Java中的int是关键字，而在Kotlin中Int变成了一个类，它拥有自己的方法和继承结构。

原则上我们优先使用val来声明一个变量，而当val无法满足需求时再使用var，这样写出来的程序会更加健壮，更加高质量。

函数

函数是用来运行代码的载体，当调用这个函数时，这个函数里面的代码都会运行，main()函数就是程序入口函数。
Kotlin同样允许自定义函数，语法规则如下：

fun methodName(param1 : Int,param2 : Int) : Int{
	return 0
}

语法解释

首先，fun是定义函数的关键字，无论定义什么函数，都要用fun来声明。
紧跟在fun之后的是函数名， 这个就没什么要求了，可以根据自己喜好起任意函数名(有意义的为佳)
函数名后接一对括号，里面声明该函数接受什么参数，上述示例中就是两个Int型参数。参数的声明格式是：参数名:参数类型，其中参数名也是可以任意定义的，如果不想接受任何参数，则保留空括号即可。
参数括号后面那部分是可选的，用于声明该函数的返回值类型，上面实例就表示函数会返回一个Int型数据。

小知识(tip)

此处还有一个Kotlin的函数的语法糖：
当函数中只有一行代码时，Kotlin函数允许我们不必编写函数体，可以直接将唯一的一行代码写在函数定义尾部，中间用等号连接即可。

fun largerNumber(num1 : Int,num2 : Int) = max(num1,num2)

程序逻辑控制

程序的执行语句主要分为三种：顺序语句，条件语句，循环语句

顺序语句

顺序语句很好理解，就是程序一行一行往下执行。

条件语句

条件语句主要有两种实现方式：if和when。

if语句

此处有一个求两个数中较大值的函数如下

fun largerNumber(num1 : Int,num2 : Int): Int{
    var value = 0
    if(num1 > num2)
    	value = num1
    else value = num2
    return value
}

用var做value的关键字是因为value是需要修改赋值的。
Kotlin中的if语句还有一个额外的功能，就是它是可以有返回值的。返回值就是if语句的每个条件中最后一行代码的返回值。
因此此时我们可以将上面的函数简化成如下形式：

fun largerNumber(num1 : Int,num2 : Int): Int{
    val value = if(num1 > num2)
    	num1
    else
    	num2
    return value
}

为什么这时value可以用关键字val了呢？因为if语句使用每一个条件最后一行代码作为返回值，并将值直接赋给了value变量，因此就没有重新赋值的情况了，因此就不需要var关键字了。
其实我们可以发现这个代码还可以优化。我们最后返回的是value，其实也就是if语句返回的值，那么我们就可以发现value其实也是一个多余的变量，我们可以直接将if语句返回，这样代码会更精简：

fun largerNumber(num1 : Int,num2 : Int): Int{
    return if(num1 > num2)
    	num1
    else
    	num2
}

从函数的语法糖中我们可以将这段代码变得更加精简：

fun largerNumber(num1 : Int,num2 : Int) = if(num1 > num2) num1 else num2

when语句

Kotlin中的when语句有点类似于Java中的switch语句，但又远比switch语句强大的多。
Java的switch语句只能传入整型或短于整型的变量作为条件， JDK1.7之后增加了对字符串变量的支持，但是如果不是以上的几类变量，那么switch并不适合。
Kotlin中的when不仅解决了上述缺点，还增加了许多强大的新特性。
假设此时我们需要编写一个查询考试成绩的功能，输入一个学生的姓名，返回该学生考试的分数。

fun getScore(name : String) = if(name == "Tom") {
    86
} else if (name == "Jim") {
    77
} else if (name == "Jack") {
    95
} else if (name == "Lily") {
    100
} else {
    0
}

这个getScore()函数接收了一个学生姓名参数，然后通过if语句判断找到该学生的成绩并返回。但是if语句是否也太过冗余呢？

fun getScore(name : String) = when(name) {
    "Tom" -> 86
    "Jim" -> 77
    "Jack" -> 95
    "Lily" -> 100
    else -> 0
}

when语句和if语句一样都可以有返回值，因此我们同样可以使用单行代码的语法糖。
when语句允许传入任意一个类型的参数，然后可以在when的结构体中定义一系列条件，格式为：
匹配值 -> {执行逻辑}。当执行逻辑只有一行代码时，{}可以省略。
除了精确匹配外，when语句还允许进行类型匹配，此时我们定义一个checkNumber函数：

fun checkNumber(num : Number) {
    when(num){
        is Int -> println("Number is Int")
        is Double -> println("Number is Double")
        else -> println("number not support")
    }
}

上述代码中，is关键字就是匹配的核心，它相当于Java中的instanceof关键字。Number是一个Kotlin内置的抽象类，像Int、Double、Long等都是它的子类，因此此处就让checkNumber函数接收一个Number类型的参数，再进入判断。

fun main() {
    val num = 12
    checkNumber(num)
}

这里向checkNumber函数传入了一个Int型的参数，运行程序，结果如图：

when语句的基本用法就是这些。
when语句同样有不带参数的用法，虽然可能不太常用，但是有时候却能发挥很强的拓展性：

fun getScore(name : String) = when {
    name == "Tom" -> 86
    name == "Jim" -> 77
    name == "Jack" -> 95
    name == "Lily" -> 100
    else -> 0
}

虽然这种无参数的when语句可能会比较冗余，但是有些场景必须使用它才能实现。
例如，所有名字以Tom开头的名字，分数都是86分，这种情况用有参数的when语句是无法实现的，但是不带参数的when语句却可以解决。

fun getScore(name : String) = when {
    name.startsWith("Tom") -> 86
    name == "Jim" -> 77
    name == "Jack" -> 95
    name == "Lily" -> 100
    else -> 0
}

无论输入的是Tom还是Tomxx，输出都是86分

fun main() {
    val name = "Tom and Jerry"
    print(getScore(name))
}

循环语句

while语句

while循环的用法与Java中的while循环没有任何区别，因此直接跳过。

for语句

Kotlin在for循环方面做出了较大幅度的改变，Java中最常用的for - i循环在Kotlin中直接被舍弃了，而for - each循环则被大幅度加强，成为了for - in循环，因此我们只需要学习for - in循环即可。

..关键字

我们可以用如下Kotlin代码来表示一个区间

val range = 0..10

..关键字代表的是一个双端闭区间。

fun main(){
    val range = 0..10
    for (i in range) println(i)
}

until关键字

在很多情况下，双端闭区间并没有单端闭区间好用，因为我们的数组下标从0开始，直到n - 1结束。例如arr[10]的下标是0到9，此时就可以用until关键字创建一个左开右闭的区间

fun main(){
    val range = 0 until 10
    for (i in range) println(i)
}

step关键字

当我们用Java时，循环时常会有i += 2的情况出现，但是Kotlin并没有for - i语法，因此无法使用这项，所以Kotlin出现了step关键字。

fun main(){
    val range = 0 until 10
    for (i in range step 2) println(i)
}

注意：step在没有特别声明的情况下默认为1

downTo关键字

前面的..关键字和until关键字都要求区间的左端点必须小于等于区间的右端点，即这两个关键字都是创建一个升序的区间。如果要用降序的区间，就需要使用downTo关键字：

fun main(){
    val range = 10 downTo 0
    for (i in range) println(i)
}