From Java To Kotlin, 空安全、擴展、函式、Lambda
概述（Summarize）
- Kotlin 是什么？
- 可以做什么？
- Android 官方開發語言從Java變為Kotlin,Java 有哪些問題？
- Kotlin的優點
- Kotlin 特性（Features）
Kotlin 是什么？
Kotlin 出自于捷克一家軟體研發公司 JetBrains ，這家公司開發出很多優秀的 IDE，如 IntelliJ IDEA、DataGrip 等都是它的杰作，包括 Google 官方的 Android IDE -- Android Studio ，也是 IntelliJ IDEA 的插件版，
Kotlin 源于 JetBrains 的圣彼得堡團隊，名稱取自圣彼得堡附近的一個小島 ( Kotlin Island ) ，和 Java一樣用島嶼命名，JetBrains 在 2010 年首次推出 Kotlin 編程語言，并在次年將之開源，
- Kotlin 是一種在 Java 虛擬機上運行的靜態型別編程語言，被稱之為 Android 世界的Swift，
- Kotlin 可以編譯成Java位元組碼，也可以編譯成 JavaScript，方便在沒有 JVM 的設備上運行，
- 在Google I/O 2017中，Google 宣布 Kotlin 成為 Android 官方開發語言,替代 Java 語言，
Kotlin 代碼會被編譯成Java位元組碼，所以和 Java 兼容
可以做什么？
-
Android
-
Server-side
-
Multiplatform Mobile
Kotlin Multiplatform Mobile is in Beta!
-
Multiplatform libraries
Create a multiPlatform library for JVM, JS, and Native platforms.
可以做很多方向的開發！
Android 官方開發語言從Java變為Kotlin,Java 有哪些問題？
-
空參考（Null references）：Java 中的 null 值是經常導致程式運行出錯的原因之一，因為 Java 不支持空安全，
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更少的函式式編程特性：Java 語言在函式式編程方面的支持相對較弱，雖然 Java 8 引入了 Lambda 運算式和 Stream API，但是 Kotlin 語言在這方面的支持更加全面和友好，
-
不夠靈活，缺乏擴展能力：我們不能給 第三方 SDK 中的classes 或者 interfaces 增加新的方法，，
-
語法繁瑣，不夠簡潔：Java 語言比 Kotlin 語言更為冗長，需要寫更多的代碼來完成相同的任務，這可能會降低開發效率，
Kotlin的優點
Modern, concise and safe programming language
- 簡約：使用一行代碼創建一個包含
getters、setters、equals()、hashCode()、toString()以及copy()的 POJO： - 安全：徹底告別那些煩人的 NullPointerException
- 互操作性： Kotlin 可以與 Java 混合編程，Kotlin 和 Java 可以相互呼叫，目標是 100% 兼容，
Kotlin 特性（Features）
- 空安全（Null safety）
- 型別推斷（Type inference）
- 資料類 (Data classes)
- 擴展函式 (Extension functions)
- 智能轉換（Smart casts）
- 字串模板（String templates）
- 單例（Singletons）
- 函式型別 (Function Type )
- Lambda 運算式
- 高階函式（Primary constructors）
- 函式字面量和行內函式（Function literals & inline functions）
- 類委托（Class delegation）
- 等等......
基本語法 （Basic Syntax ）
- 變數（Variables）
- 基本資料型別（ Basic Data Type ）
- 空安全（Null Safety ）
- 函式宣告（ Define Function ）
- 讓函式更好的呼叫（ Making functions easier to call ）
- 命名引數/具名引數 （Named arguments）
- 引數默認值（Default arguments）
變數（Variables）
在 Java/C 當中，如果我們要宣告變數，我們必須要宣告它的型別，后面跟著變數的名稱和對應的值，然后以分號結尾，就像這樣：
Integer price = 100;
而 Kotlin 則不一樣，我們要使用val或者是var這樣的關鍵字作為開頭，后面跟“變數名稱”，接著是“變數型別”和“賦值陳述句”，最后是分號結尾，就像這樣：
/*
關鍵字 變數型別
↓ ↓ */
var price: Int = 100; /*
↑ ↑
變數名 變數值 */
在 Kotlin 里面，代碼末尾的分號省略不寫，就像這樣：
var price = 100 // 默認推導型別為： Int
另外，由于 Kotlin 支持型別推導，大部分情況下，我們的變數型別可以省略不寫，就像這樣：
var price = 100 // 默認推導型別為： Int
var 宣告的變數，我們叫做可變變數，它對應 Java 里的普通變數，
val 宣告的變數，我們叫做只讀變數，它相當于 Java 里面的 final 變數，
var price = 100
price = 101
val num = 1
num = 2 // 編譯器報錯
var, val 反編譯成 Java ：
我們已經知道了 val 屬性只有 getter，只能保證參考不變，不能保證內容不變，例如，下面的代碼：
class PersonZ {
var name = "zhang"
var age = 30
val nickname: String
get() {
return if (age > 30) "laozhang" else "xiaozhang"
}
fun grow() {
age += 1
}
屬性 nickname 的值并非不可變，當呼叫 grow() 方法時，它的值會從 "xiaozhang" 變為 "laozhang"，
不過因為沒有 setter,所以無法直接給 nickname 賦值
編譯時常量
const 只能修飾沒有自定義 getter 的 val 屬性，而且它的值必須在編譯時確定，
val time = System.currentTimeMillis()
// 這種會報錯
const val constTime = System.currentTimeMillis()
基本資料型別（ Basic Data Type ）
Kotlin 的基本數值型別包括 Byte、Short、Int、Long、Float、Double 等，
| 型別 | 位寬度 | 備注 |
|---|---|---|
| Double | 64 | Kotlin 沒有 double |
| Float | 32 | Kotlin 沒有 float |
| Long | 64 | Kotlin 沒有 long |
| Int | 32 | Kotlin 沒有 int/Intege |
| Short | 16 | Kotlin 沒有 short |
| Byte | 8 | Kotlin 沒有 byte |
在 Kotlin 語言體系當中，是沒有原始型別這個概念的，這也就意味著，在 Kotlin 里，一切都是物件，
空安全（Null Safety ）
既然 Kotlin 中的一切都是物件，那么物件就有可能為空，如果我寫這樣的代碼：
val i: Double = null // 編譯器報錯
以上的代碼并不能通過 Kotlin 編譯，
這是因為 Kotlin 強制要求開發者在定義變數的時候，指定這個變數是否可能為 null，
對于可能為 null 的變數，我們需要在宣告的時候，在變數型別后面加一個問號“?”：
val i: Double = null // 編譯器報錯
val j: Double? = null // 編譯通過
并且由于 Kotlin 對可能為空的變數型別做了強制區分，這就意味著，“可能為空的變數”無法直接賦值給“不可為空的變數”，反過來 “不可為空的變數” 可以賦值給“可能為空的變數” ，
var i: Double = 1.0
var j: Double? = null
i = j // 編譯器報錯
j = i // 編譯通過
這么設計的原因是，從集合邏輯上：可能為空 包含 不可為空
而如果我們實在有這樣的需求，也不難實作，只要做個判斷即可：
var i: Double = 1.0
val j: Double? = null
if (j != null) {
i = j // 編譯通過
}
函式宣告（ Define Function ）
在 Kotlin 當中，函式的宣告與 Java 不太一樣，
Java：
public String helloFunction(@NotNull String name) {
return "Hello " + name + " !";
}
Kotlin ：
/*
關鍵字 函式名 引數型別 回傳值型別
↓ ↓ ↓ ↓ */
fun helloFunction(name: String): String {
return "Hello $name !"
}/* ↑
花括號內為：函式體
*/
- 使用了 fun 關鍵字來定義函式；
- 回傳值型別，緊跟在引數的后面，這點和 Java 不一樣，
如果函式體中只有一行代碼，可以簡寫
- return可以省略
- { } 花括號可以省略
- 直接用
=連接，變成一種類似 變數賦值的 函式形式
fun helloFunton(name:String)：String = "Hello $name !"
我們稱之為單運算式函式
由于Kotlin支持型別推導，回傳值型別可以省略：
fun helloFunton(name:String)：= "Hello $name !"
這樣看起來就更簡潔了，
讓函式更好的呼叫（ Making functions easier to call ）
命名引數/具名引數 （Named arguments）
以前面的函式為例子，我們呼叫它：
helloFunction("Kotlin")
和 Java 一樣，
不過，Kotlin 提供了一些新的特性，如命名函式引數
舉個例子，現在有一個函式：
fun createUser(
name: String,
age: Int,
gender: Int,
friendCount: Int,
feedCount: Int,
likeCount: Long,
commentCount: Int
) {
//..
}
如果像 Java 那樣呼叫：
createUser("Tom", 30, 1, 78, 2093, 10937, 3285)
就要嚴格按照引數順序傳參：
- 引數順序調換，引數就傳錯了，不好維護，
- 當引數是一堆數字，很難知道數字對應的形參，可讀性不高，
Kotlin 引數呼叫：
createUser(
name = "Tom",
age = 30,
gender = 1,
friendCount = 78,
feedCount = 2093,
likeCount = 10937,
commentCount = 3285
)
我們把函式的形參加了進來，形參和實參用 = 連接，建立了兩者的對應關系，這樣可讀性更強，
如果想修改某個引數例如feedCount也可以很方便的定位到引數， 這樣易維護
引數默認值（Default arguments）
fun createUser(
name: String,
age: Int,
gender: Int = 1,
friendCount: Int = 0,
feedCount: Int = 0,
likeCount: Long = 0L,
commentCount: Int = 0
) {
//..
}
gender、likeCount 等引數被賦予了默認值，當我們呼叫時，有些有默認值的引數就可以不傳參，Kotlin編譯器自動幫我們填上默認值，
createUser(
name = "Tom",
age = 30,
friendCount = 50
)
在 Java 當中要實作類似的邏輯，我們就必須手動定義新的“3 個引數的 createUser 函式”，或者是使用 Builder 設計模式，
Classes and Objects
- 類 （Class）
- 抽象類 (Abstract Class)
- 繼承（Extend）
- 介面和實作 （Interface and implements）
- 嵌套類和內部類（ Nested and Inner Classes ）
- 資料類（Data Class ）
- object 關鍵字
- object：匿名內部類
- object：單例模式
- object：伴生物件
- 擴展 (Extension)
- 什么是擴展函式和擴展屬性？
- 擴展函式在 Android 中的案例
類 （Class）
Java
public class Person {
private String name;
private int age;
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
// 屬性 name 沒有 setter
public String getName() {
return name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}
Class
Kotlin
class Person(val name: String, var age: Int)
Kotlin 定義類，同樣使用 class 關鍵字，
Kotlin 定義的類在默認情況下是 public 的，
編譯器會幫我們生成“建構式”，
對于類當中的屬性，Kotlin 編譯器也會根據實際情況，自動生成 getter 和 setter，
和Java相比 Kotlin 定義一個類足夠簡潔，
抽象類與繼承
抽象類 (Abstract Class)
abstract class Person(val name: String) {
abstract fun walk()
// 省略
}
繼承（Extend）
// Java 的繼承
// ↓
public class MainActivity extends Activity {
@Override
void onCreate(){ ... }
}
// Kotlin 的繼承
// ↓
class MainActivity : AppCompatActivity() {
override fun onCreate() { ... }
}
介面和實作 （Interface and implements）
Kotlin 當中的介面（interface），和 Java 也是大同小異的，它們都是通過 interface 這個關鍵字來定義的，
interface Behavior {
fun walk()
}
class Person(val name: String): Behavior {
override fun walk() {
// walk
}
// ...
}
可以看到在以上的代碼中，我們定義了一個新的介面 Behavior，它里面有一個需要被實作的方法 walk，然后我們在 Person 類當中實作了這個介面，
Kotlin 的繼承和介面實作語法基本上是一樣的，
Kotlin 的介面，跟 Java 最大的差異就在于，介面的方法可以有默認實作，同時，它也可以有屬性，
interface Behavior {
// 介面內的可以有屬性
val canWalk: Boolean
// 介面方法的默認實作
fun walk() {
if (canWalk) {
// do something
}
}
}
class Person(val name: String): Behavior {
// 重寫介面的屬性
override val canWalk: Boolean
get() = true
}
我們在介面方法當中，為 walk() 方法提供了默認實作，如果 canWalk 為 true，才執行 walk 內部的具體行為，
Kotlin 當中的介面，被設計得更加強大了，
在 Java 1.8 版本當中，Java介面也引入了類似的特性，
嵌套類和內部類（ Nested and Inner Classes ）
Java 當中，最常見的嵌套類分為兩種：非靜態內部類、靜態內部類，Kotlin 當中也有一樣的概念，
class A {
class B {
}
}
以上代碼中，B 類，就是 A 類里面的嵌套類，
注意: 無法在 B 類當中訪問 A 類的屬性和成員方法，
因為Kotlin 默認嵌套類（B類）是一個靜態內部類
Kotlin 嵌套類反編譯成 Java 代碼：
public class JavaOuterInnerClass2 {
// 內部類
public class InnerClass {
}
// 靜態內部類
public static final class StaticInnerClass{
}
}
通過 javac 命令 編譯成 class 檔案后：
- InnerClass
- StaticInnerClass
通過.class 可以發現，
$InnerClass 持有外部類的參考，
$StaticInnerClass 不持有外部類的參考，
Java 當中的嵌套類，默認情況下，沒有 static關鍵字 時，它就是一個內部類，這樣的內部類是會持有外部類的參考的，
所以，這樣的設計在 Java 當中會非常容易出現記憶體泄漏！ 而我們之所以會犯這樣的錯誤，往往只是因為忘記加static關鍵字，
Kotlin 則恰好相反，在默認情況下，嵌套類變成了靜態內部類，而這種情況下的嵌套類是不會持有外部類參考的，只有當我們真正需要訪問外部類成員的時候，我們才會加上 inner 關鍵字，這樣一來，默認情況下，開發者是不會犯錯的，只有手動加上 inner 關鍵字之后，才可能會出現記憶體泄漏，而當我們加上 inner 之后，其實往往也就能夠意識到記憶體泄漏的風險了，
資料類（Data Class ）
Koltin 資料類 ，就是用于存放資料的類,等價于 POJO （Plain Ordinary Java Object），要定義一個資料類，我們只需要在普通的類前面加上一個關鍵字 data，就可以把它變成一個"資料類"，
// 資料類當中，最少要有一個屬性
↓
data class Person(val name: String, val age: Int)
編譯器會為資料類自動生成一些 POJO 常用的方法
- getter()
- setter()
- equals()；
- hashCode()；
- toString()；
- componentN() 函式；
- copy()，
Koltin 資料類反編譯成 Java代碼：
object 關鍵字
fun 關鍵字代表了定義函式，class 關鍵字代表了定義類，這些都是固定的，object 關鍵字，卻有三種迥然不同的語意，分別可以定義：
- 匿名內部類；
- 單例模式；
- 伴生物件，
之所以會出現這樣的情況，是因為 Kotlin 的設計者認為：
這三種語意本質上都是在定義一個類的同時還創建了物件，
在這樣的情況下，與其分別定義三種不同的關鍵字，還不如將它們統一成 object 關鍵字，
object：匿名內部類
在 Java 開發當中，我們經常需要寫類似這樣的代碼：
public interface Runnable {
void run();
}
public static void main(String[] args) {
// 創建Runnable物件并使用匿名內部類重寫run方法
Runnable runnable = new Runnable() {
public void run() {
System.out.println("Runnable is running");
}
};
// 創建Thread物件并將Runnable作為引數傳入
Thread thread = new Thread(runnable);
// 啟動執行緒
thread.start();
}
這是典型的匿名內部類寫法，
在 Kotlin 當中，我們會使用 object 關鍵字來創建匿名內部類，
interface Runnable {
fun run()
}
@JvmStatic
fun main(args: Array<String>) {
// 創建Runnable物件并使用匿名內部類重寫run方法
val runnable: Runnable = object : Runnable {
override fun run() {
println("Runnable is running")
}
}
// 創建Thread物件并將Runnable作為引數傳入
val thread: Thread = Thread(runnable)
// 啟動執行緒
thread.start()
}
object:單例模式
在 Kotlin 當中，要實作單例模式其實非常簡單，我們直接用 object 修飾類即可：
object UserManager {
fun login() {}
}
可以看出，Kotlin 生成單例，代碼量非常少
反編譯后的 Java 代碼：
public final class UserManager {
public static final UserManager INSTANCE;
static {
UserManager var0 = new UserManager();
INSTANCE = var0;
}
private UserManager() {}
public final void login() {}
}
Kotlin 編譯器會將其轉換成靜態代碼塊的單例模式，
雖然具有簡潔的優點，但同時也存在兩個缺點，
- 不支持懶加載，
- 不支持傳參構造單例，
object：伴生物件
Kotlin 當中沒有 static 關鍵字，所以我們沒有辦法直接定義靜態方法和靜態變數，不過，Kotlin 還是為我們提供了伴生物件，來幫助實作靜態方法和變數，
Kotlin 伴生：
companion object {
const val LEARNING_FRAGMENT_INDEX = 0
fun jumpToMe(context: Context, index: Int) {
context.startActivity(Intent(context, TrainingHomeActivity::class.java).apply {
putExtra(FRAGMENT_INDEX, index)
})
}
}
反編譯后的 Java 代碼：
private Companion() { }
public static final Companion Companion = new Companion((DefaultConstructorMarker)null);
public static final int LEARNING_FRAGMENT_INDEX = 0;
public static final class Companion {
public final void jumpToMe(@NotNull Context context, int index) {
}
}
可以看到jumpToMe()并不是靜態方法，它實際上是通過呼叫單例 Companion 的實體上的方法實作的，
擴展 (Extension)
Kotlin 的擴展（Extension），主要分為兩種語法：
第一個是擴展函式，
第二個是擴展屬性，
從語法上看，擴展看起來就像是我們從類的外部為它擴展了新的成員，
場景：假如我們想修改 JDK 當中的 String，想在它的基礎上增加一個方法“lastElement()”來獲取末尾元素，如果使用 Java，我們是無法通過常規手段實作的，因為我們沒辦法修改 JDK 的源代碼，任何第三方提供的 SDK，我們都無權修改，
不過，借助 Kotlin 的擴展函式，我們就完全可以在語意層面，來為第三方 SDK 的類擴展新的成員方法和成員屬性，
擴展函式
擴展函式，就是從類的外部擴展出來的一個函式，這個函式看起來就像是類的成員函式一樣
Extension.kt
/*
① ② ③ ④
↓ ↓ ↓ ↓ */
fun String.lastElement(): Char? {
// ⑤
// ↓
if (this.isEmpty()) {
return null
}
return this[length - 1]
}
// 使用擴展函式
fun main() {
val msg = "Hello Wolrd"
// lastElement就像String的成員方法一樣可以直接呼叫
val last = msg.lastElement() // last = d
}
- 注釋①，fun關鍵字，代表我們要定義一個函式，也就是說，不管是定義普通 Kotlin 函式，還是定義擴展函式，我們都需要 fun 關鍵字，
- 注釋②，“String.”，代表我們的擴展函式是為 String 這個類定義的，在 Kotlin 當中，它有一個名字，叫做接收者（Receiver），也就是擴展函式的接收方，
- 注釋③，lastElement()，是我們定義的擴展函式的名稱，
- 注釋④，“Char?”，代表擴展函式的回傳值是可能為空的 Char 型別，
- 注釋⑤，“this.”，代表“具體的 String 物件”，當我們呼叫 msg.lastElement() 的時候，this 就代表了 msg，
擴展函式反編譯成 Java 代碼：
public final class StringExtKt {
@Nullable
public static final Character lastElement(@NotNull String $this$lastElement) {
// 省略
}
}
而如果我們將上面的 StringExtKt 修改成 StringUtils，它就變成了典型的 Java 工具類
public final class StringUtils {
public static final Character lastElement(String $this) {
// 省略
}
}
public static final void main() {
Character last = StringUtils.lastElement(msg);
}
所以 Kotlin 擴展函式 本質 上和 Java靜態方法 是一樣的，
只是編譯器幫我們做了很多事情， 讓代碼寫起來更簡潔，
擴展屬性
而擴展屬性，則是在類的外部為它定義一個新的成員屬性，
// 接收者型別
// ↓
val String.lastElement: Char?
get() = if (isEmpty()) {
null
} else {
get(length - 1)
}
fun main() {
val msg = "Hello Wolrd"
// lastElement就像String的成員屬性一樣可以直接呼叫
val last = msg.lastElement // last = d
}
擴展函式/擴展屬性對比
轉換成Java代碼后，擴展函式和擴展屬性代碼一致，
和 StringUtils.lastElement(msg); } 用法是一樣的，
擴展最主要的用途，就是用來取代 Java 當中的各種工具類，比如StringUtils、DateUtils 等等，
擴展函式在 Android 中的案例
用擴展函式簡化Toast的用法：
這是Toast的標準用法,在界面上彈出一段文字提示，代碼很長，
Toast.makeText(context, "This is Toast",Toast.LENGTH_SHORT).show()
還容易忘記調show()函式，造成Toast 沒有彈出，
用擴展函式改寫后：
fun String.showToast(context: Context) {
Toast.makeText(context, this, Toast.LENGTH_SHORT).show()
}
呼叫時，只需要在要展示的內容后面調一下showToast（），這樣就簡潔了很多，
"This is Toast".showToast(context)
函式與 Lambda 運算式
- 函式型別（Function Type）
- 函式參考 (Function reference）
- 高階函式（Higher-order function）
- 匿名函式 （Anonymous function）
- Lambda Expressions
- 函式式（SAM）介面
- SAM 轉換
- 高階函式應用
函式型別（Function Type）
函式型別（Function Type）就是函式的型別，
在 Kotlin 的世界里，函式是一等公民
既然變數可以有型別，函式也可以有型別，
// (Int, Int) ->Float 這就是 add 函式的型別
// ↑ ↑ ↑
fun add(a: Int, b: Int): Float { return (a+b).toFloat() }
將第三行代碼里的“ Int Int Float”抽出來，就可以確定該函式的型別，
將函式的“引數型別”和“回傳值型別”抽象出來后，加上（），-> 符號加工后，就得到了“函式型別”，
(Int, Int) ->Float 就代表了引數型別是兩個 Int，回傳值型別為 Float 的函式型別，
函式參考(Function reference）
普通的變數有參考的概念，我們可以將一個變數賦值給另一個變數，這一點，在函式上也是同樣適用的，函式也有參考，并且也可以賦值給變數，
前面定義的 add 函式,賦值給另一個函式變數時，不能直接用的,
需要使用::運算子 , 后跟要參考的函式名,獲得函式參考后才可以去賦值，
fun add(a: Int, b: Int): Float { return (a+b).toFloat() }
// 變數 函式型別 函式參考
// ↑ ↑ ↑
val function: (Int, Int) -> Float = ::add
println(function(2, 3)) // 輸出 5
加了雙冒號:: , 這個函式才變成了一個物件，只有物件才能被賦值給變數，
fun add(a: Int, b: Int): Float { return (a+b).toFloat() }
fun testGaojie() {
println( ::add )
println( (::add)(2, 3) )// 輸出 5.0
}
通過反編譯成 Java 代碼，可以看出，
::add 等價于 Function2 var1 = new Function2(...) ，
是一個FunctionN 型別的物件，
反編譯成 Java代碼：
public final void testGaojie() {
// println( ::add )
Function2 var1 = new Function2((GaojieFunTest)this) {
public Object invoke(Object var1, Object var2) {
return this.invoke(((Number)var1).intValue(), ((Number)var2).intValue());
}
public final float invoke(int p1, int p2) {
return ((GaojieFunTest)this.receiver).add(p1, p2);
}
};
System.out.println(var1);
// println( (::add)(2, 3) )
float var2 = ((Number)((Function2)(new Function2((GaojieFunTest)this) {
public Object invoke(Object var1, Object var2) {
return this.invoke(((Number)var1).intValue(), ((Number)var2).intValue());
}
public final float invoke(int p1, int p2) {
return ((GaojieFunTest)this.receiver).add(p1, p2);
}
})).invoke(2, 3)).floatValue();
System.out.println(var2);
}
fun add(a: Int, b: Int): Float { return (a+b).toFloat() }
fun testGaojie() {
println( add(2, 3) )// 輸出 5.0
val function: (Int, Int) -> Float = ::add
println( function(2, 3) ) // 輸出 5.0
println( function.invoke(2, 3) ) // 輸出 5.0
}
將 testGaojie（）轉換成 Java 代碼，可以看到在 Java 里,
函式型別被宣告為普通的介面：一個函式型別的變數是FunctionN介面的一個實作，Kotlin標準庫定義了一系列的介面，這些介面對應于不同引數數量的函式：Function0<R>（沒有引數的函式）、Function2<P1,P2,R>（2個引數的函式）...Function22<P1,P2 ... R>，每個介面定義了一個invoke()方法，呼叫這個方法就會執行函式，一個函式型別的變數就是實作了對應的FunctionN介面的實作類的實體，實作類的invoke()方法包含了 函式參考對應的函式的函式體
反編譯成 Java代碼：
public final void testGaojie() {
// println( add(2, 3) )
float var1 = this.add(2, 3);
System.out.println(var1);
// val function: (Int, Int) -> Float = ::add
Function2 function = (Function2)(new Function2((GaojieFunTest)this) {
// $FF: synthetic method
// $FF: bridge method
public Object invoke(Object var1, Object var2) {
return this.invoke(((Number)var1).intValue(), ((Number)var2).intValue());
}
public final float invoke(int p1, int p2) {
return ((GaojieFunTest)this.receiver).add(p1, p2);
}
});
// println( function(2, 3) ) // 輸出 5.0
float var2 = ((Number)function.invoke(2, 3)).floatValue();
System.out.println(var2);
// println( function.invoke(2, 3) ) // 輸出 5.0
var2 = ((Number)function.invoke(2, 3)).floatValue();
System.out.println(var2);
}
總結
Kotlin中，函式參考和函式呼叫有以下區別：
- 函式參考可以視為函式型別的變數，它持有函式的參考，而函式呼叫則執行函式本身，因此，可以將函式參考傳遞給其他函式，并在需要時執行，
- 函式參考可以簡化呼叫代碼，避免冗長的代碼，而函式呼叫則需要撰寫完整的函式名稱、引數和引數型別，
- 函式參考不會立即執行函式代碼，只有在需要時才執行，而函式呼叫則立即執行函式代碼，
例如，假設我們有一個名為“double”的函式，它接受一個整數并回傳它的兩倍，那么，函式參考和函式呼叫的代碼如下所示：
val doubleFunc: (Int) -> Int = ::double
// 函式呼叫
val result = double(5) // 回傳 10
在這個例子中，我們定義了一個函式參考，它可以在需要時傳遞給其他函式，也可以在需要時執行，
第 2 行代碼我們還呼叫了函式“double”，它立即執行代碼并回傳結果，
高階函式 （Higher-order function）
高階函式的定義：高階函式是將函式用作引數或者回傳值的函式，
如果一個函式的引數型別是函式型別或者回傳值型別是函式型別，那么這個函式就是就是高階函式 ，
或者說，如果一個函式的引數或者回傳值，其中有一個是函式，那么這個函式就是高階函式，
// 函式型別的變數 函式型別
// ↓ ↓
fun higherOrderAdd( a:Int,b: Int,block: (Int, Int) -> Float):Float{
// 函式型別的變數
// ↓
var result = block.invoke(a,b)
// 函式型別的變數
// ↓
var result2 = block(a,b)
println("result:$result")
return result
}
higherOrderAdd 有一個引數是函式型別，所以它是高階函式
匿名函式
匿名函式看起來跟普通函式很相似，除了它的名字和引數型別被省略了外，
匿名函式示例如下：
fun(a :Int, b :Int) = a + b
上面的匿名函式是沒法直接呼叫的，賦值給變數后才可以呼叫
val anonymousFunction = fun(a :Int, b :Int) = a + b
fun anonymousFunctionTest() {
higherOrderAdd(2,2,::add) // 函式參考
higherOrderAdd(2,2,anonymousFunction) // 函式變數
higherOrderAdd(2,2,
fun (a:Int,b:Int):Float{ return (a+b).toFloat()}) // 匿名函式
}
匿名函式本質上也是函式型別的物件，所以可以賦值給變數，
匿名函式不能單獨宣告在 （）外面，因為匿名函式是（函式的宣告與函式參考合二為一）
// 具名函式不能直接賦值給變數，因為它不是物件
// 函式（）內不能直接 宣告 具名函式，因為它不是物件
這幾個個報錯是因為，匿名函式是把函式的宣告與函式參考合二為一了，所以在需要匿名函式的地方，宣告一個具名函式是報錯的，正確的做法是改用具名函式參考 例如：
higherOrderAdd(2,2,::add) // 函式參考
Lambda
Java 在 Java8中引入的Lambda，
Java Lambda 的基本語法是
(parameters) -> expression
或(請注意陳述句的花括號)
(parameters) -> { statements; }
Kotlin 語言的是可以用 Lambda 運算式作為函式引數的，Lambda就是一小段可以作為引數傳遞的代碼，那么到底多少代碼才算一小段代碼呢?Kotlin對此并沒有進行限制,但是通常不建議在Lambda 運算式中撰寫太長的代碼,否則可能會影響代碼的可讀性，
Lambda也可以理解為是匿名函式的簡寫，
我們來看一下Lambda運算式的語法結構:
{引數名1: 引數型別, 引數名2: 引數型別 -> 函式體}
首先最外層是一對花括號{ },如果有引數傳入到Lambda運算式中的話,我們還需要宣告引數串列,引數串列的結尾使用一個 '->' 符號 ,表示引數串列的結束以及函式體的開始,函式體中可以撰寫任意行代碼,并且最后一行代碼會自動作為Lambda運算式的回傳值，
fun higherOrderAdd( a:Int,b: Int,block: (Int, Int) -> Float):Float{
var result = block(a,b)
println("result:$result")
return result
}
@Test
fun anonymousFunctionTest() {
higherOrderAdd(2,2,::add) // 函式參考
higherOrderAdd(3,3,
fun (a:Int,b:Int):Float{ return (a+b).toFloat()}) // 匿名函式
higherOrderAdd(4,4,
{ a:Int,b:Int -> (a+b).toFloat()}) // Lambda運算式
println(
fun (a:Int,b:Int):Float{ return (a+b).toFloat()}(5,5) ) // 匿名函式直接呼叫
println(
{ a:Int,b:Int -> (a+b).toFloat()}(5,5)) // Lambda運算式呼叫
}
相比匿名函式，lambda 運算式定義與參考函式更 簡潔 ，
函式式（SAM）介面
SAM 是 Single Abstract Method 的縮寫，只有一個抽象方法的介面稱為函式式介面或 SAM（單一抽象方法）介面，函式式介面可以有多個非抽象成員，但只能有一個抽象成員，
在Java 中可以用注解@FunctionalInterface 宣告一個函式式介面：
@FunctionalInterface
public interface Runnable {
void run();
}
在 Kotlin 中可以用 fun 修飾符在 Kotlin 中宣告一個函式式介面：
// 注意 interface 前的 fun
fun interface KRunnable {
fun invoke()
}
SAM 轉換
對于函式式介面，可以通過 lambda 運算式實作 SAM 轉換，從而使代碼更簡潔、更有可讀性，
使用 lambda 運算式可以替代手動創建 實作函式式介面的類， 通過 SAM 轉換， Kotlin 可以將 簽名與介面的單個抽象方法的簽名匹配的任何 lambda 運算式，轉換成實作該介面的類的實體，
// 注意需用fun 關鍵字宣告
fun interface Action{
fun run(str:String)
}
fun runAction(action: Action){
action.run("this run")
}
fun main() {
// 創建一個 實作函式式介面 的類 的實體（匿名內部類）
val action = object :Action{
override fun run(str: String) {
println(str)
}
}
// 傳入實體，不使用 SAM 轉換
runAction(action)
// 利用 Kotlin 的 SAM 轉換，可以改為以下等效代碼：
// 使用 Lambda運算式替代手動創建 實作函式式介面的類
runAction({
str-> println(str)
})
}
fun interface InterfaceApi{
fun run(str:String)
}
fun runInterface(interfaceApi: InterfaceApi){
interfaceApi.run("this run")
}
// 函式型別替代介面定義
fun factionTypeReplaceInterface(block:(String)->Unit){
block("this block run")
}
//=======Test====
// 普通函式，引數是函式式介面物件，傳 函式型別物件 也是可以的
fun testFactionTypeReplaceInterface(){
val function:(String)->Unit = { println(it) }
runInterface(function) //普通函式，引數是函式式介面物件，傳 函式型別物件 也是可以的
factionTypeReplaceInterface(function)
}
// 高階函式， 引數是函式型別物件，傳 是函式式介面物件 是不可以的，
fun testInterface(){
val interfaceApi:InterfaceApi = object :InterfaceApi{
override fun run(str: String) {
println(str)
}
}
runInterface(interfaceApi)
factionTypeReplaceInterface(interfaceApi)// 高階函式， 引數是函式型別物件，傳 是函式式介面物件 是不可以的，
}
普通函式，引數是函式式介面物件，傳 函式型別物件 也是可以的
反過來不可以：
高階函式， 引數是函式型別物件，傳 是函式式介面物件 是不可以的，
前面說的都是函式傳不同的引數型別，
這張圖中的三處報錯都是，型別不匹配，
說明：
作為函式實參時， 函式型別物件 單向代替 函式式介面物件，
但是在創建物件時， 函式型別、函式式介面兩種型別是涇渭分明的，
高階函式應用
在Android開發時，我們經常會遇到給自定義View系結點擊事件的場景，以往通常的做法如下：
// CustomView.java
// 成員變數
private OnContextClickListener mOnContextClickListener;
// 監聽手指點擊內容事件
public void setOnContextClickListener(OnContextClickListener l) {
mOnContextClickListener = l;
}
// 為傳遞這個點擊事件，專門定義了一個介面
public interface OnContextClickListener {
void onContextClick(View v);
}
// 設定手指點擊事件
customView.setOnContextClickListener(new View.OnContextClickListener() {
@Override
public void onContextClick(View v) {
gotoPreview();
}
});
看完了這兩段代碼之后，你有沒有覺得這樣的代碼會很啰嗦？因為，真正邏輯只有一行代碼：gotoPreview()，而實際上我們卻寫了 6 行代碼，
用 Kotlin 高階函式 改寫后
//View.kt
// (View) -> Unit 就是「函式型別 」
// ↑ ↑
var mOnContextClickListener: ((View) -> Unit)? = null
// 高階函式
fun setOnContextClickListener(l: (View) -> Unit) {
mOnClickListener = l;
}
如果我們將前面Java寫的例子的核心邏輯提取出來，會發現這樣才是最簡單明了的：
// { gotoPreview() } 就是 Lambda
// ↑
customView.setOnContextClickListener({ gotoPreview() })
Kotlin 語言的設計者是怎么做的呢？實際上他們是分成了兩個部分：
- 用函式型別替代介面定義；
- 用 Lambda 運算式作為函式引數，
Kotlin 中引入高階函式會帶來幾個好處：一個是針對定義方，代碼中減少了介面類的定義；另一個是對于呼叫方來說，代碼也會更加簡潔，這樣一來，就大大減少了代碼量，提高了代碼可讀性，并通過減少類的數量，提高了代碼的性能，
| 不使用高階函式 | 使用高階函式 | |
|---|---|---|
| 定義方 | 需要額外定義介面 | 不需要額外定義介面 |
| 呼叫方 | 代碼繁瑣 | 代碼簡潔清晰 |
| 性能 | 差 | 借助inline的情況，性能更高 |
最后總結
思考討論
本文主要分享了 空安全、擴展函式、高階函式、Lambda,
本文分享的Kotlin內容，您認為哪些特性是最有趣或最有用的？
參考檔案：
- Kotlin 語言中文站
- 《Kotlin實戰》
- 《Kotlin核心編程》
- 《Kotlin編程權威指南》
- 《Java 8實戰》
作者：Seachal
出處：http://www.cnblogs.com/ZhangSeachal
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標籤：Android
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