使用Kotlin进行Android开发

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：

Using Project Kotlin for Android Square的JakeWharton曾经考察过几种不同的语言来进行Android开发，最后还是认为Kotlin比较优秀
Kotlin, the Swift of Android 这篇文章把Kotlin比喻为Android上的swift，虽然比较老，但是也可以看做Kotlin的介绍性文章

Ragnarok Note