使用 Kotlin 进行 Android 开发

jopen 6年前

What is Kotlin

Kotlin,原意是在俄罗斯的一个 小岛 ,JetBrain在2011年推出了以这个来命名的一个运行在JVM上的语言, 看上去有点类似C#和Scala的结合,并且同为静态类型,作为一门JVM上的语言,可以轻松兼容Java,并且整个语言设计的非常轻量。目前的版本为0.12.200,尚未发布正式版。

Kotlin的下载和配置在其 官网 上有,在这里就不再赘述了,值得一提的是,作为JetBrains家出品的语言,自家的IDEA当然全力支持!

基本语法介绍

Kotlin的语法非常简洁,熟悉Java或者Scala的人都可以快速上手:

函数声明:

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

也可以单行声明:

fun foo(va: Int): Int = 1

lambda当然也是支持的:

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

Kotlin中的函数是一等对象,自然支持高阶函数:

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

类与接口

类可以这样进行声明:

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

Bar类在这里继承了Foo类,Bar类有两个构造函数,直接在Bar类头的是primary constructor,另外一个构造函数使用constructor关键字定义,注意必须要先调用primary constructor,另外,init标明的是class initializer,每个构造函数都会首先调用class initializer里面的代码,再调用构造函数

Inner class:

class Outer { class Inner {            }  }

Kotlin同样支持嵌套的内部类,不过和Java不一样的是,Kotlin的内部类不会默认包含一个指向外部类对象的引用,也就是说,Kotlin中所有的内部类默认就是 静态 的,这样可以减少很多内存泄露的问题。另外,如果需要在内部类中引用外部类对象,可以在Inner类的声明前加上inner关键字,然后在Inner类中使用标记的this:this@Outer来指向外部类对象

Singleton:

object Single {      var c = 1        fun foo() = println("foo")  }

Kotlin中使用object关键字声明一个singleton对象,后面这里的方法就可以直接使用Single.foo()来调用了

Interface:

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

Kotlin中的interface,跟其他语言的trait非常像,而且也可以带有默认的实现方法,并且不允许通过属性来维护状态。事实上,在上个版本中,interface的原来名称是trait,而在M12现在这个版本中又改成了interface而已

Null safe and Smart type cast

Null safe:

在Kotlin中,严格区分了nullable和非nullable对象,甚至在编译期解决了不少潜在的空指针问题:

我们先来看下普通的变量声明

var c: String = "12123"

这里声明了一个String对象,其值为"12123",我们可以正常的使用这个对象的成员方法:c.length()

但是,如果在初始化的时候,变量c为空的话,这样声明就是错误的,会编译不过:

var c: String = null

正确的声明应该是这样:

var c: String? = null

这里在String后面加多了一个问号,表明这里是一个 Nullable 的对象,说明这个变量在使用的过程中 可能为空 ,而且,在调用这个变量的成员的时候,必须要使用这种语法:c?.length(),在调用的时候添加了一个问号,表明,如果c为空的时候,length()这个方法就不会调用。coffe-script也有类似的,这种语法糖减少了很多平时用到的Null-checked,简化了代码,而且从编译器开始介入null-checked,大大减少了潜在的NullPointerException,而事实上,null的确也是一个 billion dollar mistake

常年进行如此的调用语法常常会很恼人,因此在你进行显式的Null-checked的时候,Kotlin的编译器会认为后续的调用已经无需进行Null-checked,可以直接调用了:

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

Smart type cast

在Kotlin中,进行强制类型转换可以使用as关键字,但有可能会抛出异常,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是一个String对象,则在if块中,可以直接使用String的方法,编译器会智能的帮你识别出c在if-blcok里面是一个String对象

Pattern Matching

Kotlin在一定程度上支持了一些FP的特性,包括强大的Pattern Matching,在Kotlin中可以使用when关键字:

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中我们经常需要给系统的类添加一些实用的方法,但苦于不能直接扩展,于是就有了各种的xxxUtils类,导致代码非常恶心,但是在Kotlin中,我们可以直接扩展库里面类的方法,通过function extension:

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

上面给String类添加了一个fucker方法,我们可以直接使用:

"123123".fucker()

这大大的减少了我们写xxxUtils类的必要性

配置使用Kotlin进行Android开发

使用Kotlin开发Android app的配置非常简单,按照 官方给出的配置即可 ,直接在Gradle的配置文件build.gradle中添加一个依赖:

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

然后添加Kotlin插件的使用:

apply plugin: 'kotlin-android'

进行一次Gradle Sync之后,就可以直接在项目使用Kotlin编写代码了,另外,如果安装了Intellij的Kotlin插件,可以选择Tools->Kotlin->Configure Kotlin in Project,就可以自动进行上述的配置,一步到位

我写了一个简单的Demo app放到了Github上,有兴趣可以看下使用Kotlin开发android app具体是怎样的: Demo地址

对于dex方法数目的影响

dex有个65535方法数的限制,这对Android开发造成了很大的影响,在使用Kotlin进行android app开发的时候,需要将Kotlin的标准库打包进入apk中,这意味着如果标准库过大,对分包会造成很大的限制(因为这必须得打包在主dex中),所幸的是,Kotlin的哲学是“Java中有的,就尽量复用,不再自行创造一套”,使得整个Kotlin的标准库非常小,我们可以简单将Kotlin的标准库和其他比较常用库进行一下对比:

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
方法数 8219 8118 4624 14833 51248 7228

可以看出来Kotlin的标准库相当小,只有7000多个方法,比support-v13和support-v4还小,这体现了Kotlin的设计哲学之一:"100% interoperable with Java",基本上Java已经有的,Kotlin会尽量复用。而对比来看,同样是JVM上的语言,我们也可以选择使用Scala来进行Android开发,但Scala标准库有5万多个方法,全部打包进主dex中,很容易就导致app爆主dex了。所以综合来看,轻量形的Kotlin还是相当适合进行Android开发的。

Project Anko

Anko 是JetBrains推出的一个简化Android开发的库,同样由Kotlin来编写,主要的革命在于,声明UI的方式,完全抛弃了xml的使用,使用Anko,声明UI是这样做的:

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)  }

你没看错,的确是在Activity类的onCreate方法中直接声明UI的布局。

Anko看起来像是使用了一种类似DSL的方式声明了界面的UI,这里主要是使用了Kotlin的其中两个特性:

  • Function Extension,Anko扩展了Activity类,提供了额外的方法和属性
  • Kotlin在调用函数的时候,如果最后一个参数为函数的话,则可以直接使用Lambda,并省略括号

因此这里声明布局的方式,其实全是Kotlin的原生代码,鹅妹子嘤!这样做有显然的好处:

  • 由于实际上全是由代码来布局,省去了解析xml的时间
  • xml本身有许多缺点,例如不可重用,非类型安全等,使用代码布局的话,我们可以很容易的就解决这个问题了

Other References:

这里列出一些国外的关于Kotlin的介绍文章: