使用Kotlin开发Android应用（I）：简介

Kotlin是一门基于JVM的编程语言，它正成长为Android开发中用于替代Java语言的继承者。Java是世界上使用最多的编程语言之一，当其他编程语言为更加便于开发者使用而不断进化时，Java并没有像预期那样及时跟进。

Java缺失的很多特性在最新的修订版中逐渐覆盖到了，但Android开发者暂时还没能够使用它们。这就使得类似Kotlin这样的语言有了用武之地了：在旧的开发环境中使用现代语言的特性。

Kotlin是什么？

Kotlin是由JetBrains创建的基于JVM的编程语言，IntelliJ正是JetBrains的杰作，而Android Studio是基于IntelliJ修改而来的。Kotlin是一门包含很多函数式编程思想的面向对象编程语言。

Kotlin生来就是为了弥补Java缺失的现代语言的特性，并极大的简化了代码，使得开发者可以编写尽量少的样板代码。

为什么要使用Kotlin？

首先我必须声明我使用Kotlin的时间并不长，我几乎是边学习边写这一系列博客的。我没有尝试其他替代语言例如Go或者Scala，因此如果你真的想要切换到另一门语言之前，我建议先搜索其他人是如何评价其他语言的。使用Scala开发Android的一个很棒的例子可以在47deg的Github上面找到。

下面是我为什么选择Kotlin进行学习的理由：

• 相对而言更快的学习曲线：例如相比Scala而言，我们将学得更快。Kotlin限制比较多，但如果你之前没有使用过现代编程语言，那么使用Kotlin入门会更容易。
• 轻量级：相比其他编程语言，Kotlin函数库更小。由于Android存在65K方法数限制，这使得这一点更为重要。虽然使用proguard或者打包成多个dex能够解决这个问题，但是所有这些解决方案都会增加复杂性，并增加调试的时间。Kotlin函数库方法数小于7000个，相当于support-v4的大小。
• 高度可互操作：Kotlin可以和其他Java类库很好的并且简单的互操作。Kotlin团队在开发这门新语言时正是秉承了这个中心思想。他们希望可以使用Kotlin继续开发现有的使用Java语言编程的工程，而不是重写所有代码。因此Kotlin需要能够极好的和Java互操作。
• 完美的集成Android Studio以及Gradle：Kotlin有一个专门用于Android Studio的插件，以及另一个专门用于Gradle的插件，因此在Android工程中开始使用Kotlin并不困难（我将在下一篇文章中进行介绍）。

在你作任何决定之前我推荐先阅读一篇由Jake Wharton写的有趣的文章：在Android开发中使用Kotlin

Kotlin有些什么特性呢？

1. 表达式

使用Kotlin可以很容易避免样板代码的编写，因为语言本身已经默认覆盖了大多数典型的情况。

例如，在Java中如果要创建一个典型的数据模型类，我们需要编写（或者至少生成）如下代码：

public class Artist {
    private long id;
    private String name;
    private String url;
    private String mbid;

    public long getId() {
        return id;
    }

    public void setId(long id) {
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getUrl() {
        return url;
    }

    public void setUrl(String url) {
        this.url = url;
    }

    public String getMbid() {
        return mbid;
    }

    public void setMbid(String mbid) {
        this.mbid = mbid;
    }

    @Override public String toString() {
        return "Artist{" +
                "id=" + id +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", url='" + url + '\'' +
                ", mbid='" + mbid + '\'' +
                '}';
    }
}

如果使用Kotlin编写呢？如下所示：

data class Artist(
    var id: Long,
    var name: String,
    var url: String,
    var mbid: String)

2. 空类型安全

当我们使用Java进行开发时，大部分代码都是防守型的。我们需要在使用之前不断的检测对象是否为空，如果我们不想在代码运行时得到非预期的NullPointerException。类似其他很多编程语言，Kotlin是空类型安全的，因此我们需要使用安全调用操作符显式指明对象是否能够为空。

我们可以类似这样声明：

//This won´t compile. Artist can´t be null
var notNullArtist: Artist = null

//Artist can be null
var artist: Artist? = null

// Won´t compile, artist could be null and we need to deal with that
artist.print()

// Will print only if artist != null
artist?.print()

// Smart cast. We don´t need to use safe call operator if we previously checked nullity
if (artist != null) {
    artist.print()
}

// Only use it when we are sure it´s not null. Will throw an exception otherwise.
artist!!.print()

// Use Elvis operator to give an alternative in case the object is null
val name = artist?.name ?: "empty"

3. 扩展函数

我们可以为任何类添加新函数。相比我们工程中普遍存在的传统的工具类，扩展函数更具可读性。例如，我们可以为fragments添加一个新函数，用于显示一个toast：

fun Fragment.toast(message: CharSequence, duration: Int = Toast.LENGTH_SHORT) {
    Toast.makeText(getActivity(), message, duration).show()
}

然后可以这样调用：

fragment.toast("Hello world!")

4. 函数式支持（Lambdas）

每次当我们创建一个新的listener时，都需要声明一个onClick函数用于处理监听回调，我们可以直接编写监听回调的代码而不用声明onClick函数吗？答案是肯定的。这（包括其他很多有趣的功能）得归功与lambda表达式的运用：

view.setOnClickListener({ toast("Hello world!") })

目前的限制

译者注：本小节所列出的限制，在最新版的Kotlin中已经都解决了，仅供读者目睹Kotlin语言的完善和进化过程。

Kotlin目前还处于开发阶段，虽然已经很稳定而且最终release版本即将发布（这个夏天），但在Android开发中存在如下限制：

• 与自动生成代码的可互操作性：一些知名的依赖于自动生成代码的Android函数库，例如Dagger或者Butterknife，由于某些不兼容的命名，因此不能正常的使用。Kotlin团队正在解决这些问题，将来某一天将会解决（KT-6444）。不管怎么说，就像我将在下一篇文章中说明的，语言的可表达性能够说服我们不再需要这些函数库。

更新：在Kotlin M12已经带来了对注解处理的支持。

• 没有简单的方式声明自定义views：Kotlin类只能声明一个构造函数，而自定义views一般都有三个重载构造函数。当我们在代码中使用这些自定义views时只有一个构造函数不存在问题，但如果想在xml文件中使用自定义views，只有一个构造函数是不够的。最简单的解决方法是使用Java声明这些自定义views类，并在Kotlin中引用它们。Kotlin团队许诺将在M11发布版中解决这个问题。

更新：Kotlin M11发布了并包含了辅助构造函数。

• Android工程中的jUnit测试：Android Studio 1.1引入的这个新特性Kotlin暂时还不支持。但纯粹的Kotlin工程能够完全支持Instrumentation测试和jUnit测试。

更新：Kotlin M12的gradle plugin现在支持Android Studio中的单元测试了。

总结

Kotlin是开发Android app中使用的Java语言的一个有趣的替换者。下一篇文章我们将描述使用Kotlin如何新建一个新工程，并讲解如何充分利用Kotlin使Android开发更容易。敬请关注！