Kotlin学习第 1 课：Kotlin 入门准备：搭建学习环境与认知基础

叽哥2025-08-19 10:41

欢迎来到 Kotlin 学习的第一堂课！本课程将从 "为什么学" 到 "怎么学"，帮你搭建完整的学习框架，既能理解 Kotlin 的核心价值，也能亲手完成环境搭建与第一个程序开发，为后续深入学习打下坚实基础。

一、为什么要学 Kotlin？------ 先搞懂 "学它的意义"

在开始写代码前，我们首先要明确：Kotlin 到底是什么？它在行业里能用在哪？和我们熟悉的 Java、Python 比有什么优势？这能帮你建立学习目标，避免盲目跟风。

1. 编程语言定位："简洁、安全、多平台" 的现代语言

Kotlin 是由 JetBrains 公司（开发了 IntelliJ IDEA、PyCharm 等知名工具）在 2011 年推出的静态类型编程语言，2017 年被 Google 官方指定为 Android 开发首选语言 ，2019 年成为 Java 生态的 "一等公民"（与 Java 完全兼容）。它的核心定位是：在保证性能与安全性的同时，大幅简化代码编写，支持多平台开发。

2. 行业应用场景：不止于 Android，用途比你想的更广

很多人以为 Kotlin 只能做 Android 开发，其实它的应用场景早已覆盖多领域：

  • Android 开发：这是 Kotlin 最核心的场景。目前 Google Play 上 70% 以上的新应用使用 Kotlin 开发，包括 Google 自家的 Gmail、地图等；
  • 后端开发：支持 Spring Boot、Ktor 等主流框架，能替代 Java 开发高性能的服务器程序，且代码量更少（比如一个简单的接口，Kotlin 代码比 Java 少 30%~50%）；
  • 跨平台开发：通过 Kotlin Multiplatform Mobile（KMM），可同时开发 Android 和 iOS 应用，共享 70% 以上的业务逻辑代码，减少重复开发；
  • 其他场景：还能用于桌面应用（结合 Compose Desktop）、数据科学（与 Python 协作）等领域，生态正在快速扩张。

3. 对比 Java/Python：Kotlin 的 "差异化优势"

（1）对比 Java：解决 "历史包袱"，更简洁安全

Java 是经典的企业级语言，但诞生于 1995 年，有不少 "历史包袱"，而 Kotlin 正是为解决这些问题而生：

  • 代码更简洁 ：比如定义一个数据类（存储用户信息、订单信息等），Java 需要写 getter/setter、toString、equals 等方法（至少 50 行代码），而 Kotlin 只需一行：data class User(val name: String, val age: Int)；
  • 空安全 ：Java 中 "空指针异常（NullPointerException）" 是最常见的崩溃原因，而 Kotlin 强制区分 "可空类型" 和 "非空类型"，编译期就会报错（比如 String 一定非空，String? 才允许为空），从根源减少空指针；
  • 支持现代语法：内置 Lambda 表达式、协程（简化异步编程）、扩展函数（无需继承就能给现有类加方法）等，而 Java 直到 Java 8 才支持 Lambda，且语法更繁琐；
  • 100% 兼容 Java：可以直接调用 Java 类库、使用 Java 框架，甚至在一个项目中混合编写 Kotlin 和 Java 代码，迁移成本极低（比如老 Java 项目可以逐步用 Kotlin 重构）。

（2）对比 Python：兼顾 "灵活性" 与 "性能安全"

Python 是入门友好的动态类型语言，但在企业级开发中， Kotlin 有两个关键优势：

  • 静态类型 + 编译期检查：Python 是动态类型（变量类型在运行时才确定），写代码时可能因 "类型错误"（比如把字符串传给需要数字的函数）导致运行崩溃，而 Kotlin 是静态类型，编译时就会检查类型错误，大型项目更易维护；
  • 性能更优：Kotlin 编译成字节码后运行在 JVM（Java 虚拟机）上，执行速度比 Python 快 5~10 倍（尤其在循环、计算密集型场景），更适合开发高性能应用；
  • 企业级生态更成熟：Python 在数据科学、脚本开发领域强，但在后端、移动端的企业级生态（比如分布式框架、安全框架）不如 Kotlin 基于的 Java 生态完善；
  • 当然，Python 的优势（比如入门简单、数据科学库丰富）Kotlin 也能通过 "协作" 弥补：比如用 Kotlin 写后端服务，调用 Python 的机器学习模型。

二、Kotlin 学习环境搭建：3 步搞定，从 "零" 到 "能写代码"

其实叽哥这里更推荐直接通过Kotlin Playground 学习Kotlin，Kotlin Playground 是 JetBrains 官方提供的在线编辑与运行 Kotlin 代码平台，功能简洁、体验流畅，点击运行即可试验代码片段。当然前提还是要先了解如何搭建Kotlin的环境。

学习 Kotlin 不需要复杂的环境，核心是两个工具：JDK（Java 开发工具包，Kotlin 运行依赖） 和 IntelliJ IDEA（开发工具，JetBrains 官方推荐，社区版免费） 。下面分系统详细讲解安装步骤，确保每个同学都能搞定。

1. 第一步：安装并配置 JDK（必须！Kotlin 依赖 JVM）

Kotlin 代码最终会编译成 JVM 字节码，所以必须先安装 JDK。推荐安装 JDK 11（长期支持版，稳定且兼容所有主流框架）。

（1）Windows 系统安装 JDK

  1. 下载 JDK：打开 Oracle 官网 JDK 下载页（或用国内镜像如华为云、阿里云），选择 "Windows x64 Installer"（.exe 文件），注意需要注册 Oracle 账号（免费）；

  2. 安装 JDK：双击安装包，一路点击 "下一步"，注意记住安装路径（比如 C:\Program Files\Java\jdk-11）；

  3. 配置环境变量：

    • 右键 "此电脑"→"属性"→"高级系统设置"→"环境变量"；
    • 在 "系统变量" 中点击 "新建"，变量名填 JAVA_HOME，变量值填 JDK 安装路径（比如 C:\Program Files\Java\jdk-11）；
    • 找到 "系统变量" 中的 Path，点击 "编辑"→"新建"，输入 %JAVA_HOME%\bin，再 "新建" 输入 %JAVA_HOME%\jre\bin（如果 JDK 11 没有 jre 文件夹，打开命令提示符输入 bin\jlink.exe --module-path jmods --add-modules java.desktop --output jre 生成）；

  4. 验证是否成功：打开 "命令提示符"（Win+R 输入 cmd），输入 java -version，如果显示 "java version "11.xxx""，说明安装成功。

（2）macOS 系统安装 JDK

  1. 下载 JDK：打开 Oracle 官网，选择 "macOS x64 DMG Installer"；

  2. 安装 JDK：双击 DMG 文件，拖动到 "应用程序" 文件夹，或按提示完成安装；

  3. 配置环境变量（如果需要）：

    • 打开 "终端"（Launchpad→其他→终端）；
    • 输入 sudo nano /etc/profile（输入密码），在文件末尾添加：
bash 复制代码 
export JAVA_HOME=/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk-11.jdk/Contents/Home
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH
  • 按 Ctrl+O 保存，Ctrl+X 退出，再输入 source /etc/profile 生效；
  1. 验证：终端输入 java -version，显示 JDK 11 版本即成功。

（3）Linux 系统安装 JDK

以 Ubuntu 为例：

  1. 下载 JDK：官网选择 "Linux x64 Compressed Archive"（.tar.gz 文件）；

  2. 解压到指定目录：打开终端，输入 sudo tar -zxvf jdk-11xxx.tar.gz -C /usr/local/（xxx 替换为具体版本号）；

  3. 配置环境变量：

    • 输入 sudo nano /etc/profile，末尾添加：
bash 复制代码 
export JAVA_HOME=/usr/local/jdk-11xxx
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH
  • 保存退出后，输入 source /etc/profile；
  1. 验证：终端输入 java -version，显示版本即成功。

2. 第二步：下载并初始化 IntelliJ IDEA（社区版免费）

IntelliJ IDEA（简称 IDEA）是开发 Kotlin 最顺手的工具，支持代码补全、语法检查、调试等功能，社区版（Community Edition）完全免费，足够满足学习需求。

（1）下载 IDEA

打开 JetBrains 官网，根据系统选择对应的 "Community Edition" 下载（Windows 选 .exe，macOS 选 .dmg，Linux 选 .tar.gz）。

（2）安装 IDEA

  • Windows：双击安装包，勾选 "创建桌面快捷方式""关联 .java/.kt 文件"，一路下一步即可；
  • macOS：双击 .dmg 文件，将 IDEA 拖到 "应用程序" 文件夹；
  • Linux ：解压 .tar.gz 文件到 /opt/ 目录，进入 bin 文件夹，双击 idea.sh 启动。

（3）初始化 IDEA（第一次打开）

  1. 首次启动会提示 "导入配置"，选择 "Do not import settings"（新手推荐），点击 "OK"；
  2. 选择主题（Light/Dark，根据喜好选），点击 "Next: Featured plugins"；
  3. 检查 "Kotlin" 插件是否已勾选（IDEA 社区版默认自带，无需额外安装），如果没勾选，手动勾选后点击 "Install"，然后 "Next"；
  4. 点击 "Start using IntelliJ IDEA"，完成初始化。

3. 第三步：编写第一个 Kotlin 程序 "Hello World"

这一步将带你完整体验 "新建项目→写代码→运行程序" 的流程，非常简单！

（1）新建 Kotlin 项目

  1. 打开 IDEA，点击 "New Project"（新建项目）；

  2. 在左侧列表选择 "Kotlin"，右侧选择 "Kotlin/JVM"（基于 JVM 的 Kotlin 项目，适合入门）；

  3. 填写项目信息：

    • "Name"：项目名，比如 "KotlinFirstDemo"；
    • "Location"：项目保存路径，比如 "D:\KotlinProjects"；
    • "JDK"：选择我们之前安装的 JDK 11（如果没显示，点击 "Add JDK" 手动选择路径）；

  4. 点击 "Create"，等待 IDEA 初始化项目（第一次可能需要几秒，会自动下载必要的依赖）。

（2）创建 Kotlin 源文件

  1. 项目初始化完成后，左侧会显示项目目录，找到 src/main/kotlin 文件夹（这是 Kotlin 源代码的默认存放目录）；
  2. 右键点击 kotlin 文件夹，选择 "New"→"Kotlin Class/File"；
  3. 在弹出的窗口中，"Name" 填 "HelloWorld"（注意 Kotlin 文件名首字母建议大写，与类名保持一致），"Kind" 选择 "File"（文件，适合写简单的代码），点击 "Enter"。

（3）编写 "Hello World" 代码

在新建的 HelloWorld.kt 文件中，输入以下代码：

kotlin 复制代码 
// 第一个 Kotlin 程序：打印 Hello World
fun main() {
    println("Hello, Kotlin!")
}

代码解释：

  • fun main()：Kotlin 程序的入口函数（类似 Java 的 main 方法），程序会从这里开始执行；
  • println("Hello, Kotlin!")：打印语句，将括号中的字符串输出到控制台；
  • // 第一个 Kotlin 程序...：单行注释，后面会详细讲。

（4）运行程序

有两种简单的运行方式：

  1. 点击运行按钮：在代码编辑区的左侧，会看到一个绿色的 "播放按钮"（▶️），点击后选择 "Run 'HelloWorldKt'"；
  2. 右键运行 ：右键点击 HelloWorld.kt 文件，选择 "Run 'HelloWorldKt'"。

运行成功后，下方的 "Run" 面板会显示输出结果：Hello, Kotlin!，恭喜你！已经成功运行了第一个 Kotlin 程序。

三、Kotlin 项目结构解析：看懂 "目录里的每一个文件"

刚接触 IDEA 的同学可能会对项目目录感到陌生，其实 Kotlin 项目结构很规整，理解后能帮你更高效地管理代码。我们以刚才新建的 "KotlinFirstDemo" 项目为例，拆解核心目录和文件。

1. 核心目录组成（重点看这 3 个文件夹）

plaintext 复制代码 
KotlinFirstDemo/          # 项目根目录
├─ .idea/                 # IDEA 项目配置文件夹（自动生成，不用手动改）
├─ gradle/                # Gradle 构建工具配置（自动生成，管理依赖）
├─ src/                   # 源代码和资源文件的核心目录
│  ├─ main/               # 主程序目录（我们写的业务代码在这里）
│  │  ├─ kotlin/          # Kotlin 源代码目录（.kt 文件放这里）
│  │  └─ resources/       # 资源文件目录（比如图片、配置文件等）
│  └─ test/               # 测试程序目录（写测试代码，入门阶段暂时用不到）
│     └─ kotlin/          # 测试代码的 Kotlin 目录
├─ build.gradle.kts       # Gradle 构建脚本（配置项目依赖、Kotlin 版本等）
└─ settings.gradle.kts    # Gradle 项目设置（比如项目名、模块管理）

重点关注 ：src/main/kotlin（写代码）和 src/main/resources（放资源），其他目录和文件新手暂时不用修改，保持默认即可。

2. 源文件格式：.kt 后缀是关键

Kotlin 的源文件后缀统一为 .kt （比如 HelloWorld.kt、User.kt），这是区分 Kotlin 文件和 Java 文件（.java）、Python 文件（.py）的核心标志。

一个 .kt 文件中可以包含多个类、函数或变量（比如在 HelloWorld.kt 中再加一个 User 类），但建议遵循 "单一职责"：一个文件对应一个核心类或一个核心功能（比如 User.kt 只放 User 类，Order.kt 只放 Order 类），方便后续维护。

3. IDEA 常用操作：提升开发效率的 "小技巧"

作为新手，掌握以下几个常用操作，能让你写代码更顺畅：

（1）新建文件 / 类

除了之前讲的 "右键→New→Kotlin Class/File"，还可以用快捷键：

  • Windows/Linux：Alt + Insert（按住 Alt 再按 Insert）；
  • macOS：Cmd + N（按住 Command 再按 N）。
    在弹出的菜单中，可选择 "File"（普通文件）、"Class"（类）、"Data Class"（数据类）等，按需创建。

（2）运行代码

除了点击 "播放按钮"，还可以用快捷键：

  • 运行当前文件：Shift + F10（Windows/Linux）/ Ctrl + R（macOS）；
  • 运行指定程序：如果项目中有多个入口函数，点击 IDEA 右上角的 "运行配置"（比如 "HelloWorldKt"），选择要运行的程序，再点击播放按钮。

（3）调试技巧（排查代码错误的核心）

当代码运行结果不符合预期时，需要用 "调试" 来一步步看代码执行过程：

  1. 加断点 ：在代码行的左侧（行号旁边）点击，会出现一个红色圆点（断点），比如在 println 那一行加断点；

  2. 启动调试 ：点击 "调试按钮"（绿色虫子图标 🐞），或用快捷键 Shift + F9（Windows/Linux）/ Ctrl + D（macOS）；

  3. 调试控制：调试启动后，下方会出现 "Debug" 面板，常用控制按钮（从左到右）：

    • "Step Over"（F8）：执行下一步（不进入函数内部）；
    • "Step Into"（F7）：进入当前函数内部（比如如果有自定义函数，点击会进去看执行过程）；
    • "Resume Program"（F9）：继续执行到下一个断点；
    • "Stop"（红色方块）：停止调试。
      调试时，鼠标悬停在变量上可以看到变量的值，帮你快速定位错误（比如变量值是否和预期一致）。

（4）代码补全（新手必用，减少拼写错误）

IDEA 的代码补全功能非常强大，写代码时不用完整输入，按 Ctrl + 空格（Windows/Linux）或 Cmd +空格（macOS）会自动提示可能的代码，按回车即可补全。比如输入pri，会提示print、println 等，直接选择即可。

四、初识 Kotlin 语法风格：这些 "细节" 决定代码质量

语法风格是编程语言的 "书写规范"，好的风格能让代码更易读、易维护。Kotlin 有明确的语法规范，掌握这些细节能让你从一开始就写出 "专业级" 代码。

1. 代码注释：让别人看懂你的代码

注释是对代码的解释说明，不会被程序执行，却对 "人" 至关重要（包括未来的自己）。Kotlin 支持三种注释方式：

（1）单行注释（//）

最常用的注释方式，用于解释单行代码或短文本，格式为 // 注释内容：

kotlin 复制代码 
// 定义一个计算两数之和的函数
fun add(a: Int, b: Int): Int {
    return a + b // 返回计算结果
}

（2）多行注释（/* ... */）

当注释内容超过一行时使用，格式为 /* 注释内容 */，可以跨多行：

kotlin 复制代码 
/* 
   这是一个多行注释示例
   下面的函数用于判断一个数是否为偶数
   参数：num - 要判断的整数
   返回值：true（偶数）/ false（奇数）
*/
fun isEven(num: Int): Boolean {
    return num % 2 == 0
}

⚠️ 注意：Kotlin 的多行注释支持嵌套（Java 不支持），比如：

kotlin 复制代码 
/* 
   外层注释
   /* 这是嵌套的内层注释 */
   外层注释继续
*/

（3）文档注释（/** ... */）

用于生成 API 文档（类似 Java 的 Javadoc），通常用于注释类、函数、属性等，支持标记（如 @param 描述参数，@return 描述返回值）：

kotlin 复制代码 
/**
 * 计算两个整数的乘积
 * @param x 第一个乘数
 * @param y 第二个乘数
 * @return 两个数的乘积
 */
fun multiply(x: Int, y: Int): Int {
    return x * y
}

在 IDEA 中，鼠标悬停在使用该函数的地方时，会自动显示文档注释内容，非常方便。

2. 语句结尾分号：可写可不写，推荐 "不写"

和 Java 强制要求每条语句结尾加 ; 不同，Kotlin 中分号是可选的，推荐省略分号，让代码更简洁：

kotlin 复制代码 
// 推荐写法（无分号）
println("Hello")
val age = 20

// 允许但不推荐（加分号）
println("World");
val name = "Kotlin";

只有当多条语句写在同一行时，才需要用分号分隔：

kotlin 复制代码 
// 同一行多条语句，必须加分号
println("Hello"); println("Kotlin")

3. 代码缩进：用空格而非制表符（Tab）

缩进是为了体现代码的层级关系（比如函数体、循环体内部需要缩进），Kotlin 推荐使用4 个空格作为缩进（IDEA 默认会将 Tab 自动转为 4 个空格）：

kotlin 复制代码 
// 正确缩进示例
fun printNumbers() {
    // 函数体缩进 4 个空格
    for (i in 1..5) {
        // 循环体再缩进 4 个空格（总 8 个）
        println(i)
    }
}

// 错误示例（无缩进，可读性差）
fun printLetters() {
for (c in 'a'..'c') {
println(c)
}
}

IDEA 会自动帮你处理缩进（回车后自动添加正确的缩进），你只需专注写代码即可。

4. 命名规范：见名知意的 "潜规则"

虽然 Kotlin 没有强制命名要求，但行业有通用规范，遵循这些规范能让代码更易理解：

  • 变量 / 函数 / 属性 ：使用 "小驼峰式"（首字母小写，后续单词首字母大写），如 userName、calculateTotal()；
  • 类 / 接口 ：使用 "大驼峰式"（首字母大写，后续单词首字母大写），如 User、OrderService；
  • 常量 ：使用全大写，单词间用下划线分隔，如 MAX_SIZE、DEFAULT_TIMEOUT；
  • 包名 ：全部小写，不使用下划线，通常用反转的域名（如公司域名 com.example，包名可写 com.example.myapp）。

示例：

kotlin 复制代码 
// 类名（大驼峰）
class Student {
    // 属性（小驼峰）
    val studentName: String = "Tom"
    
    // 函数（小驼峰）
    fun getAge(): Int {
        return 18
    }
}

// 常量（全大写）
const val MAX_SCORE = 100
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