Kotlin 常见问题

以下从基础、中级、高级三个难度等级为你提供 Kotlin 面试题及参考答案：

基础难度

1. Kotlin 中 val 和 var 的区别是什么？

答案要点：val 用于声明不可变变量，类似于 Java 中的 final 变量，一旦赋值后就不能再重新赋值；而 var 用于声明可变变量，可以多次赋值。示例如下：

val name: String = "Alice"
// name = "Bob"  这行代码会报错，因为 val 声明的变量不能重新赋值

var age: Int = 20
age = 21  // 可以重新赋值

2. 简述 Kotlin 中的空安全机制。

答案要点：Kotlin 引入了空安全机制来避免空指针异常（NullPointerException）。在 Kotlin 中，变量默认是不可为空的，如果需要允许变量为空，需要在类型后面加上 ?。例如：

var name: String = "Alice"  // 不可为空
// name = null  这行代码会报错

var nullableName: String? = "Bob"  // 可以为空
nullableName = null  // 允许赋值为 null

同时，Kotlin 提供了安全调用操作符 ?.、非空断言操作符 !! 和 Elvis 操作符 ?: 来处理可空类型。

3. Kotlin 中的数据类（Data Class）有什么作用？

答案要点：数据类主要用于存储数据，它会自动生成一些常用的方法，如 equals()、hashCode()、toString() 和 copy() 等。定义数据类时，使用 data 关键字，示例如下：

data class Person(val name: String, val age: Int)

fun main() {
    val person1 = Person("Alice", 20)
    val person2 = Person("Alice", 20)
    println(person1 == person2)  // 输出 true，因为自动生成了 equals() 方法
    println(person1.toString())  // 输出 Person(name=Alice, age=20)，因为自动生成了 toString() 方法
}

中级难度

1. 解释 Kotlin 中的扩展函数和扩展属性。

答案要点：

• 扩展函数：允许在不继承或修改现有类的情况下，为其添加新的函数。扩展函数的定义方式是在函数名前加上类名和点号，示例如下：

fun String.lastChar(): Char = this[this.length - 1]

fun main() {
    val str = "Hello"
    println(str.lastChar())  // 输出 o
}

• 扩展属性 ：和扩展函数类似，允许为现有类添加新的属性。扩展属性不能有初始值，必须通过 getter 和 setter 来实现，示例如下：

val String.lastIndex: Int
    get() = this.length - 1

fun main() {
    val str = "Hello"
    println(str.lastIndex)  // 输出 4
}

2. Kotlin 中的协程是什么，它有什么优势？

答案要点：协程是一种轻量级的线程，它可以在单线程中实现并发。协程的优势包括：

• 轻量级：创建和销毁协程的开销比线程小得多，可以创建大量的协程而不会耗尽系统资源。
• 非阻塞：协程可以在等待异步操作完成时挂起，而不会阻塞线程，提高了线程的利用率。
• 简洁的异步编程：使用协程可以避免传统异步编程中的回调地狱，使代码更加简洁和易读。

3. 说明 Kotlin 中 sealed class（密封类）的用途。

答案要点：密封类用于表示受限的类层次结构，即一个密封类的子类是有限的，并且必须在与密封类相同的文件中声明。密封类通常用于替代枚举类，当枚举类的每个常量需要携带不同的数据时，使用密封类更为合适。示例如下：

sealed class Result
data class Success(val data: String) : Result()
data class Error(val message: String) : Result()

fun handleResult(result: Result) {
    when (result) {
        is Success -> println("Success: ${result.data}")
        is Error -> println("Error: ${result.message}")
    }
}

高级难度

1. 分析 Kotlin 中泛型的型变（协变、逆变和不变）。

答案要点：

• 协变（Covariance） ：使用 out 关键字声明，协变的泛型类型参数只能作为输出，不能作为输入。例如，List<out T> 表示该列表是协变的，List<Dog> 可以赋值给 List<Animal>（假设 Dog 是 Animal 的子类）。
• 逆变（Contravariance） ：使用 in 关键字声明，逆变的泛型类型参数只能作为输入，不能作为输出。例如，Comparator<in T> 表示该比较器是逆变的，Comparator<Animal> 可以赋值给 Comparator<Dog>。
• 不变（Invariance） ：默认情况下，Kotlin 中的泛型是不变的，即 List<Dog> 不能赋值给 List<Animal>，反之亦然。

2. 如何在 Kotlin 中实现依赖注入？

答案要点：在 Kotlin 中可以使用多种方式实现依赖注入，常见的有：

• 构造函数注入：通过构造函数将依赖对象传递给类，示例如下：

class UserService(private val userRepository: UserRepository) {
    fun getUser(id: Int) = userRepository.getUser(id)
}

interface UserRepository {
    fun getUser(id: Int): User
}

• 使用依赖注入框架：如 Koin 或 Dagger。Koin 是一个轻量级的依赖注入框架，使用简单，示例如下：

import org.koin.dsl.module
import org.koin.core.context.startKoin

val myModule = module {
    single { UserRepositoryImpl() as UserRepository }
    single { UserService(get()) }
}

fun main() {
    startKoin {
        modules(myModule)
    }
    val userService = getKoin().get<UserService>()
}

3. 谈谈 Kotlin 中的反射机制及其应用场景。

答案要点：Kotlin 中的反射机制允许在运行时检查类、属性和方法等信息，并且可以动态调用它们。反射的应用场景包括：

• 序列化和反序列化：在将对象转换为字节流或从字节流恢复对象时，需要使用反射来获取对象的属性信息。
• 依赖注入框架：通过反射来创建对象和注入依赖。
• 测试框架：使用反射来调用私有方法和访问私有属性，方便进行单元测试。

不过，反射会带来一定的性能开销，并且可能会破坏类的封装性，因此应该谨慎使用。