Android Kotlin 高阶详解

前言

本文主要讲述kotlin高阶相关的内容，如果对kotlin基础还不了解的，

可以参考文章Android Kotlin 基础详解_袁震的博客-CSDN博客

1，与Java的相互调用

1.1在kotlin中调用java代码

大多数的java代码都可以直接在kotlin中调用，没有问题，但是有一些代码是不能直接调用的，这里需要注意一下

1.1.1 含有关键字的方法

某些kotlin关键字在java中是合法的标识符，in， object，is等等，如果java类中使用kotlin关键字作为方法名，我们仍然可以调用这个方法，只要使用反引号`对方法名转义即可：

在java中：

public class JavaTest {

    public void in(){
        System.out.println("输出in");
    }
}

在kotlin中调用：

var javaTest =JavaTest()
javaTest.`in`()

1.1.2null值安全性与平台数据类型

Java 中的所有引用都可以为 null 值, 因此对于来自 Java 的对象,
Kotlin 的严格的 null 值安全性要求就变得毫无意义了.
Java 中定义的类型在 Kotlin 中会被特别处理,
被称为 平台数据类型(platform type). 对于这些类型,
Null 值检查会被放松, 因此对它们来说, 只提供与 Java 中
相同的 null 值安全保证

比如：

val list =ArrayList<String>()//非null值 因为是构造器方法的返回结果
list.add("yuanzhen")
val size =list.size //非null值 因为是基本数据类型int
//报异常 Index 1 out of bounds for length 1
val item =list.get(1)//类型自动推断结果为平台类型，通常的java对象 
item.substring(2)//

1.1.3@Nullable 和@NotNull

带有@Nullable 和@NotNull的注解的Java类型在kotlin中不会被当作平台数据类型，而会被识别为可为null的，或非null的kotlin类型
也可以对泛型的类型参数添加注解, 标记它是否可以为 null. 比如, 我们先来看看在 Java 中如何添加这些注解:

@NotNull
Set<@NotNull String> toSet(@NotNull Collection<@NotNull String> elements) {
    ...
}

在kotlin中如下：

fun toSet(elements: (Mutable)Collection<String>) : (Mutable)Set<String> { ... }

请注意在类型参数 String 上的 @NotNull 注解. 如果没有这些注解, 我们得到的类型参数就只能是平台数据类型:

fun toSet(elements: (Mutable)Collection<String!>) : (Mutable)Set<String!> { ... }

(Mutable)Collection<T>! 代表 "元素类型为 T 的Java 集合, 
内容可能可变, 也可能不可变,
值可能允许为 null, 也可能不允许为null",
Array<(out) T>! 代表 "元素类型为 T (或 T 的子类型)的 Java 数组,
值可能允许为 null, 也可能不允许为 null"

1.1.4 数据类型映射

kotlin会对某些java类型进行特殊处理，这些类型会被从java中原封不动的装载进来，但被映射为对应的kotlin类型。映射过程只会在编译时发生，运行时的数据表达不会发生变化。映射关系如下：

有些内建类虽然不是基本类型, 也会被映射为对应的 Kotlin 类型:

Java 中的装箱的基本类型(boxed primitive type), 会被映射为 Kotlin 的可为 null 类型:

注意, 装箱的基本类型用作类型参数时, 会被映射为平台类型: 比如, List<java.lang.Integer> 在 Kotlin 中会变为 List<Int!> .
集合类型在 Kotlin 中可能是只读的, 也可能是内容可变的, 因此 Java 的集合会被映射为以下类型(下表中所有的 Kotlin 类型都属于
kotlin.collections 包):

Java 数据的映射如下:

1.1.5泛型

Kotlin 的泛型 与 Java 的泛型略有差异 . 将 Java 类型导入 Kotlin 时, 我们进行以下变换:
Java 的通配符会被变换为 Kotlin 的类型投射,
Foo<? extends Bar> 变换为 Foo<out Bar!>! ,
Foo<? super Bar> 变换为 Foo<in Bar!>! ;
Java 的原生类型(raw type) 转换为 Kotlin 的星号投射(star projection),
List 变换为 List<*>! , 也就是 List<out Any?>! .
与 Java 一样, Kotlin 的泛型信息在运行时不会保留, 也就是说, 创建对象时传递给构造器的类型参数信息, 在对象中不会保留下来, 所以,
ArrayList<Integer>() 与 ArrayList<Character>() 在运行时刻是无法区分的. 这就导致无法进行带有泛型信息的 is 判断. Kotlin 只允许对
星号投射(star projection)的泛型类型进行 is 判断:

if (a is List<Int>) // 错误: 无法判断它是不是 Int 构成的 List
// 但是
if (a is List<*>) // OK: 这里的判断不保证 List 内容的数据类型

1.1.6 获得java类

要在kotlin中，获取java类，有两种写法：

 val clazz = javaTest::class.java
 val clazz1 = javaTest.javaClass

1.2 在java中调用kotlin代码

调用 Kotlin 中的方法时, 有时你可能会需要使用 KClass 类型的参数. Java 的 Class 不会自动转换为 Kotlin 的 KClass , 因此你必须手动
进行转换, 方法是使用 Class<T>.kotlin 扩展属性, 这个扩展属性对应的方法是:

kotlin.jvm.JvmClassMappingKt.getKotlinClass(MainView.class)

java中访问Kotlin文件中的函数，需要使用：文件名Kt.函数名进行访问

MyClassKt.test();

在Kotlin中，可以把很多具有相似功能的函数放到同一个kotlin文件中，如果想要以Java中类似静态方法的形式访问Kotlin文件中的函数（不使用文件名Kt进行访问），可以通过使用**@file:JvmName("任意名称")**注解来达成目标。需要注意的是，@file:JvmName("名称") 一定要放在文件的最开始，要在包声明之前

@file:JvmName("Test")
package com.yuanzhen.kotlinstudy

fun test1(){
    println("测试JvmName")
}

在java中调用：

Test.test1();

2，Lambda表达式与高阶函数

2.1Lambda表达式基本使用

最基本的lambda表达式闭包格式：

val lambda闭包名称 = { 参数名称：类型 -> 函数实现（返回值） }

调用：

闭包名称.invoke(参数列表)
闭包名称(参数列表)

例如：

val myLambda ={a:Int,b:Int -> println("${a+b}") }
myLambda.invoke(3,4)
myLambda(3,4)

2.2Lambda闭包三原则

①，如果lamdba闭包没有参数，可以省略箭头符号（仅写实现部分）；如果lamdba仅有一个参数，可以省略声明，并在使用时使用`it`来代替

②，如果lambda闭包是函数的最后一个参数，则可以将大括号放到小括号(函数名称的小括号）外

③，如果函数只有一个参数并且这个参数是lambda，则可以省略小括号

下面来看一个例子：

val txt = findViewById<TextView>(R.id.txt)
txt.setOnClickListener(object :View.OnClickListener {
    override fun onClick(v: View?) {
       println("${v?.id}")
    }
})

如果我们用lambda表达式来写的话：

txt.setOnClickListener({v->println("${v?.id}")})

如果使用原则①的话：

txt.setOnClickListener({println("${it?.id}")})

如果使用原则②的话：

txt.setOnClickListener(){println("${it?.id}")}

如果使用原则③的话：

txt.setOnClickListener{println("${it?.id}")}

2.3高阶函数

函数的参数或者函数返回值是Lamdba闭包的函数，我们称之为高阶函数

比如：

findViewById(R.id.btn_click).setOnClickListener(v -> {

});

2.4 动态代理

Kotlin原生支持了动态代理语法，通过by关键字实现，省略了Java中要手写代理类实现InvocationHandler 接口， 通过Proxy获取代理类调用方法等一系列步骤。

interface Animal{
    fun bark()
}

class Dog : Animal{
    override fun bark() {
        println("Wang")
    }


class Duck : Animal{
    override fun bark() {
        println("Ga ga")
    }
}

class Zoo(animal : Animal) : Animal by animal

fun main(){
    Zoo(Dog()).bark()
    Zoo(Duck()).bark()
}

注意：如果在Zoo中重写了代理接口中的方法，则会执行重写方法中的代码，不会再执行代理类中的方法了

Kotlin的动态代理会在编译以后将动态代理转换为**静态代理**以后来使用，所以Kotlin中的动态代理要比java中的效率高。java动态代理请参考 Java 代理模式之静态代理与动态代理_袁震的博客-CSDN博客

2.5密闭类

kotlin很少使用枚举类，通常使用更强大的密闭类。密闭类使用关键字sealed来定义

一个密闭类可以有多个子类，但是密闭类必须和其子类都在同一个kt文件中

密闭类可以有成员变量，但必须是abstract的

sealed class Fruit{
    abstract var name:String
}

class Apple:Fruit(){
    override var name: String = "Apple not good"
}

class Pear:Fruit(){
    override var name: String = "Pear good"
}

fun echoFruitName(fruit:Fruit){
    when(fruit){
        is Apple -> println(fruit.name)
        is Pear -> println(fruit.name)
    }
}

fun main() {
    echoFruitName(Pear())
    echoFruitName(Apple())

}

2.6 泛型

请参考文章Android泛型详解_袁震的博客-CSDN博客

2.7init代码块

init代码块会在类每次实例化时都执行一次，执行顺序为 主构造>init代码块>次级构造，因此可以在init代码块中执行一部分主构造中无法执行的逻辑代码。

class People(var name:String){

    constructor(name:String, age:Int):this(name){
        println("in constructor")
    }

    init {
        name = name + "00"
        println("in init block name = $name")
    }
}

fun main(){
    People("zhangsan", 123)
}

结果：

in init block name = zhangsan00

in constructor

2.8 lateinit 修饰符

Kotlin中类的属性必须初始化，否则编译器会报错。为了让大家更适应类似Java中的写法，Kotlin提供了一个关键字lateinit，可以告诉编译器稍后我会初始化这个字段。但是需要注意：如果这个属性没有初始化就使用的话，会报空指针异常

2.9扩展函数，扩展属性

Kotlin中可以给一个类扩展它的成员方法或成员变量，常用于扩展系统内置库、三方SDK等不受控的类

无论是Kotlin中的类，还是Java中的类，kotlin都可以对他们的成员方法进行扩展

fun 被扩展方法的类名.扩展方法名(参数列表)：返回值 = 实现{ 函数体 }

class TestKtClass{

}

fun TestKtClass.echoMsg(str:String) = println(str)

fun TestKtClass.getStrValue(str1:String, str2:String):Int{
    return (str1+str2).length
}

fun main(){
    TestKtClass().echoMsg("12345")
    println(TestKtClass().getStrValue("12345", "000"))
}

注意点：

1.扩展函数时静态的给一个类添加成员方法，不具备运行时多态效应

2.扩展函数和类内部定义的成员函数重名时，执行的是类的成员函数

扩展属性和扩展函数类似，

var 类名.属性名称:类型
    get(){
        
    }
    set(value){
        
    }

var StringBuilder.firstLetter:Char
    get(){
        return get(0)
    }
    set(value){
        this.setCharAt(0, value)
    }

fun main(){
    println(StringBuilder("123456").firstLetter)
}

2.10静态对象

使用关键字object定义的对象是静态对象，此对象类似于静态对象仅能被实例化一次，相当于单例并且线程安全

object类不能有构造函数

object TestObj{
    fun echoName(){

    }
}

fun main(){
    TestObj.echoName()
}

在kotlin中调用object对象的方法，使用类名.方法名调用

在Java中调用object对象的方法，使用类名.INSTANCE.方法名调用

TestObj.INSTANCE.echoName();

2.11伴生对象

伴生对象使用companion object关键字定义，并且仅能在一个类的内部使用，因此才叫伴生对象，伴生对象中的方法和属性都是相当于静态（并不是真正的静态，而是包含在一个静态实例中）的。

class TestCompanionObj{
    companion object{
        fun echoMsg(){
            println("111111111111111111")
        }
    }
}

与object类似，在kotlin中使用类名.方法名调用， 在Java中使用类名.Companion.方法名调用

//kotlin
TestCompanionObj.echoMsg()


//java
TestCompanionObj.Companion.echoMsg();

2.12幕后字段

幕后字段用关键字field表示，仅能用在get和set方法中使用。在Kotlin中，field这个字段代表这个属性本身，与class中的this相似。

需要注意的是：在get和set方法中，一定不要使用属性本身。因为一旦使用属性本身会被再次展开为get和set方法，造成无限递归，最终引发stack over flow。如果要使用属性（无论读或者写），一定使用幕后字段。

class Test{
    var name = ""
    set(value) {
        //错误的示范，在set使用了name属性本身，应该使用field
        name = value
    }
}

class Test{
    var name = ""
    private set(value) {
        field = value
    }
}

2.13常用的集合操作符

**元素操作类**

- contains :判断是否有指定元素
- elementAt：返回对应元素，越界会抛出IndexOutOfBoundsException
- firstOrNull：返回符合条件的第一个元素，没有返回null
- lastOrNull：返回符合提交的最后一个元素，没有返回null
- indexOf：返回指定元素的下标，没有返回-1
- singleOrNull：返回符合条件的单个元素，如果没有符合或超过1个，返回Null

**判断类**

- any：判断集合中是否有满足条件的元素
- all：判断集合中的元素是否都满足条件
- none：判断集合中是否都不满足条件
- count：查询集合中满足条件的个数
- reduce：从第一项累加到最后一项

**过滤类**

- filter：过滤所有满足条件的元素
- filterOrNot：过滤所有不满足条件的元素
- filterNotNull：过滤NULL元素
- take：返回前N个元素

**转换类**

- map：转换成另外一个集合
- mapIndexed：转换成另外一个集合，还可以拿下标
- mapNotNull：执行转换前先过滤掉为NULL的元素
- flatMap：自定义逻辑合并两个集合
- groupBy：按照某个条件分组，返回map

**排序类**

- reversed：反序

- sorted：升序

- sortedBy：自定义排序
- sortedDescending：降序

2.14运算符重载与中缀表达式

运算符重载要使用关键字operator，重载运算符有一个要求：只能重载Kotlin中定义好的运算符。

operator 将一个函数标记为重载一个操作符或者实现一个约定。运算符重载就是对已有的运算符赋予他们新的含义。

Kotlin中的 && 、 || 、 ?: 、 === 、 !== 是不能被重载的

data class Person(var name: String, var age: Int)
 
operator fun Int.plus(b: Person): Int {
    return this - b.age
}
 
fun main() {
 
    val person1 = Person("A", 3)
 
    val testInt = 5
 
    println("testInt+person1=${testInt +person1}")
}

输出结果

testInt+person1=2

运算符在Kotlin中是有数量上限的，当kotlin中已有的运算符不能满足我们使用的时候，我们需要对运算符进行扩展，这里就用到了中缀表达式（如step)，定义中缀表达式使用关键字：infix

infix 类型.函数() 是中缀函数的声明形式，就是扩展函数前面使用了indfix关键字，函数签名的类型，称为函数的接收者类型，换言之只有该类型才能调用这个函数。

中缀也可以被通过正常的函数调用来使用：类对象.中缀函数（）

sealed class CompareResult{
    object More : CompareResult(){
        override fun toString(): String {
            return "大于"
        }
    }

    object Less : CompareResult(){
        override fun toString(): String {
            return "小于"
        }
    }

    object Equal : CompareResult(){
        override fun toString(): String {
            return "等于"
        }
    }
}

infix fun Int.vs(value : Int) : CompareResult =
        if(this - value > 0){
            CompareResult.More
        }else if(this - value < 0){
            CompareResult.Less
        }else{
            CompareResult.Equal
        }

fun main(){
    println(5 vs 6)
    println(8.vs(7))
}

需要注意一点是，如果在一个类中重载了别的类的运算符，那么这个重载运算符仅能在这个类及其子类中使用，在这个类的外部、派生类、object修饰的类均不能使用

总结

kotlin的高阶用法差不多就是上面这些，后面会讲协程。