Kotlin如何成为我们Android开发的主要语言
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作者：Dima Kovalenko
译者：刘志勇
本文由作者授权翻译并发布，未经许可不得转载。
原文：https://medium.com/uptech-team/how-kotlin-became-our-primary-language-for-android-3af7fd6a994c#.d16qsda0x
引言
Kotlin是一个基于JVM的新的编程语言，由JetBrains开发。JetBrains，作为目前广受欢迎的Java IDE IntelliJ的提供商，在Apache许可下已经开源其Kotlin编程语言。与Java相比，Kotlin的语法更简洁、更具表达性，而且提供了更多的特性，比如，高阶函数、操作符重载、字符串模板。它与Java高度可互操作，可以同时用在一个项目中。
Kotlin的定位非常有特点，它并不像Scala那样另起炉灶，Scala是一切尽量自己来，将类库，尤其是集合类都自己来了一遍。实在不够用了再用java的;而Kotlin是对现有Java的增强，尽量用Java的，不够用了再扩展，尤其体现在二者的容器库上，但同时始终保持对java的兼容。这种特点导致Kotlin的学习曲线极低。这是Kotlin官网首页重点强调的：“100% interoperable with Java™”。这意味着什么呢?或者换个问法：我什么时候可以开始在我的项目中引入Kotlin呢?我的回答是：现在就可以视你对kotlin的掌握程度，逐步引入kotlin的代码。
Dima Kovalenko在博客中分享了他们团队使用Kotlin开发商业应用程序的心得和经验，并提供了一些参考资料。希望本文能对广大Android开发程序员有所启发。
几个月前，我们的团队决定开始新的尝试：完全应用Kotlin编程语言开发一个商业应用程序，这是JetBrains公司设计并开源的一种新编程语言。以前，我们有过Kotlin的经验，但那只是小规模应用：将应用程序的一部分转换到一种新的语言，或者应用在花里胡哨的项目。然而，用新的编程语言来开发商业应用程序，我们遇到了一些困难：
- 我们深深扎根于基于Java的Android开发。切换到Kotlin相当困难，对于以前没有函数式编程经验的人员而言，尤为困难。
- 有些东西只是不工作。 Dagger也没有立即很好的使用。
所有这些问题，都可能会导致项目无法按期交付、并带来应用程序的稳定性问题。
一个人应该有强烈的转型动力。我们的激励是：相信Kotlin将是Android平台开发的颠覆者——并且这是对我们有挑战的趣事。
让我们打开Kotlin的参考书，开始开发Voter应用程序。Kotlin是一种与Java具有100%互操作性的JVM语言，如果您熟悉Java，那么学习Kotlin就会很容易。然而，如果想充分利用这个编程语言，理解函数式编程概念是至关重要的。
学习函数式编程需要一段时间。所以要有耐心。
至少在学习之初，函数式编程并不容易。我强烈建议使用Martin Ordersky的“Scala中的函数式编程”的课程来学习。Scala有时势不可挡，但它提供了一个极好的函数式编程思维的概述。你可以把Kotlin看成Scala的一个更简化的版本。
为什么我们转向Kotlin阵营
函数式编程风格
Kotlin与Java是100%可互操作的。此外，Kotlin是一种函数式语言。后者允许将表达性的代码编写得更优雅。
1. 纯函数
纯函数(没有副作用的函数)是最重要的函数概念，它允许我们大大降低代码复杂性并消除大多数可变状态。
在JavaScript、Java和C#这些命令式编程语言中，副作用无处不在。这使得调试非常困难，因为变量可以在程序中的任何位置更改。所以当出现一个错误时，由于变量可以在错误的时间更改为错误的值，那么你到哪里去寻找错误呢?到处寻找错误吗?这可不好玩啊!
请注意我们是如何操作数据而不更改其内容的。
fun flatTree(tree: TreeNode): List<TreeNode> = listOf(tree, *tree.children.flatMap(::flatTree).toTypedArray())
2. 高阶函数
高阶函数将函数用作参数，返回函数或将函数作为返回值的函数。
高阶函数无处不在。你只需将函数传递给集合，就能使代码更容易阅读。比如， titles.map {it.toUpperCase()}读取简单的英语，是不是很棒?
让我们设想一种情况，假设要计算不同类型的未读消息的数量。典型的方法是：
private fun getUnreadCountFromUsers() {
val conversations = datasource.getConversations()
var count = 0
for (conversation in conversations) {
if (conversation.recipientId != null) {
for (message in conversation.messages) {
if (message.unread) {
count += 1
}
}
}
}
}
private fun getNumberOfUnreadAttachmentsInGroupConversations() {
val conversations = datasource.getConversations()
var count = 0
for (conversation in conversations) {
if (conversation.groupId != null) {
for (message in conversation.messages) {
if (message.unread && message.type == MessageType.ATTACHMENT) {
count += 1
}
}
}
}
} 正如你所看到的，当引入新的需求时，代码变得难以理解、不可收拾。让我们看看如何使用高阶函数来解决这个问题：
private fun getNumberOfAttachmentsInGroupConvesationsFun() {
return getCount({conv -> conv.groupId != null}, {it -> it.type == MessageType.ATTACHMENT && it.unread})
}
private fun getUnreadCountFromUsersFun() {
return getCount({conv -> conv.recipientId != null}, {message -> message.unread})
}
private fun getTotalNumberOfMessages() = getCount({true}, {true})
private fun getCount(convFilter: (Conversation) -> Boolean, messageFilter: (Message) -> Boolean) {
datasource.getConversations()
.filter(convFilter)
.flatMap { it.messages }
.filter(messageFilter)
.fold(0, { count, message -> count + 1})
} 我们还可以想象一下用例，假设想将fold函数变量参数化。比方说，计算未读消息的乘积。
使用高阶函数的另一个例子是用简单的高阶函数代替多个监听器：
BillingView : LinearLayout {
var billingChangeListener: (() -> Unit)? = null
...
}
... // in an activity far, far away
billingView.billingChangeListener { updateUI() } 3. 不变性
不变性使得代码更容易编写，使用和推理代码(类不变性一次建立，然后不变——一劳永逸)。应用程序组件的内部状态将更加一致。Kotlin通过引入val关键字以及Kotlin集合来强制不变性，Kotlin集合在默认情况下是不可变的。 一旦val或者一个集合被初始化，你就可以确定它的有效性。(有关val关键字的更精确的定义，请参阅文末的更新)。
data class Address(val line1: String, val city: String)
val items = listOf(Address("242 5th St", "Los Angeles"), Address("Dovzhenka St. 5", "Kiev")) Null-safety
这个语言特性使我们仔细考虑了模型类中字段的可空性。以前，当不确定DTO中的字段是否已初始化时，@Nullable和@NotNull的注释就能提供帮助，但也很有限。现在，使用Kotlin，就能让你准确知道什么字段可以为null，什么字段被初始化(例如，Dagger注入的字段)，并且你可以对这些字段有严格的控制。结果?几乎没有NullPointerExceptions。(在内部我们管?.叫做“鹅”操作符，因为它看起来像一个鹅的脖子。)
brand?.let { badge.enabled = brand.isNewBadge }
// Can also be written as
badge.enabled = brand?.isNewBadge?:false Anko
Anko DSL是一个很了不起的的库，它大大简化了工作视图、线程和Android生命周期。据Github的描述，Anko是“令人愉快的Android应用程序开发”，事实证明，的确如此。
selector(items = listOf("Like", "Dislike") {
when (it) {
0 -> if (!liked) likePost()
else -> if (!disLiked) disLikePost()
}
}
doAsync {
// Long background task
uiThread {
alert(R.string.could_not_log_in) {
yesButton { dismiss() }
cancellable = false
}.show()
}
} 注意，当uiThread在Activity内调用时，如果isFinishing为true，块将不会执行。我们实际上不使用这个功能，因为RxJava会处理应用程序中的所有线程，但它是一个很好的功能。
使用Anko而不是XML。虽然Anko还没有做好准备取代标准的Android UI构建，但有的时候，它非常方便。
verticalLayout() {
friendsPanel = friendsPanel.with(friendsData).lparams(width = matchParent)
politicalMapCardView {
setMarker(quizManager.getMarker())
}.lparams(width = matchParent) { topMargin = dip(10) }
cardView() {
verticalLayout() {
topPadding = dip(5)
textView(getString(R.string.register_question))
blueButtonView(text="Register here") {
onClick { browse("https://www.uptech.team") }
}
}
}.lparams(width = matchParent) {
topMargin = dip(10)
bottomMargin = dip(20)
}
} 如您所见，Anko DSL允许您在Android内置视图中使用自定义视图。这一点与标准XML相比有很大的优势。
Kotlin Android扩展：删除ButterKnife依赖
@Bind(R.id.first_name) protected EditText firstName; @Bind(R.id.last_name) protected EditText lastName; @Bind(R.id.address_line1) protected EditText addressLine1; @Bind(R.id.address_line2) protected EditText addressLine2; @Bind(R.id.zip_code) protected EditText zipCode; @Bind(R.id.state) protected TextView state; @Bind(R.id.state_spinner) protected HintSpinner stateSpinner; @Bind(R.id.city) protected EditText city; @Bind(R.id.frag_shipping_address_save_btn) protected Button saveBtn; @Bind(R.id.agreement) protected TextView agreement; @Bind(R.id.email) protected EditText email; @Bind(R.id.password) protected EditText password; @Bind(R.id.create_account_container) protected LinearLayout accountContainer; @Bind(R.id.member_container) protected LinearLayout memberContainer; @Bind(R.id.logged_in_title) protected TextView loggedInTitle; @Bind(R.id.user_email) protected TextView userEmail; @Bind(R.id.sign_out) protected TextView signOut; @Bind(R.id.scrollview) protected ScrollView scrollView; @Bind(R.id.dummy) protected EditText dummyView;
上面那段代码读起来无聊吗?我敢打赌你一直滚动而没有阅读。在Kotlin，你并不需要任何这些东西。您可以通过其@id XML参数引用视图属性，这些属性将与XML文件中声明的名称相同。更多信息可以在官方文档中找到。
其他整洁的功能
1. 扩展功能和构建器
items = StoreInfo().apply { storeItems = fetchItems() }.let { manager.process(it) }
container.apply {
removeAllViews()
items.forEach { addView(ShopItemView(context).withData(it)) }
}
fun ShopItemView.withData(item: StoreItem): ShopItemView {
title = item.title
image = item.image
Brand.findById(item.id)?.let { brandName = it.name }
} apply、let和扩展功能可以轻松地用于创建简洁的构建器。
2. 为初学者快速破解
在最初的前几天，你经常被一个问题难倒：你不知道如何在Kotlin中写一个相当简单的Java表达式。这里有一个简单的诀窍，就是是在Java中编写一段代码，然后将其粘贴到Kotlin文件中。感谢JetBrains的工程师们，它会自动转换为Kotlin。
黑客的工作方式就像一个魔术!
3. 摆脱不必要的依赖
Kotlin替换了许多第三方库，如ButterKnife、Google Autovalue、Retrolambda、Lombok和一些RxJava代码。
总结
作为一个软件开发团队，我们面临的主要挑战是提供优秀的产品，并有效地完成工作。虽说开始用Kotlin有效的开发软件，需要你有函数式编程的背景，但是，投入精力去学习是值得的，能给你巨大的回报。我相信，Kotlin是常规Android开发的一个重大改进，能让我们及时提供错误更少的、更加优秀的应用程序。
更新：val实际上并不意味着“不可变的”，而是“只读”。有关详细信息，请参阅下面的参考文章。
参考文献
《Kotlin 参考手册》 https://kotlinlang.org/docs/reference/
《所以，你要成为一名函数式程序员》 https://medium.com/@cscalfani/so-you-want-to-be-a-functional-programmer-part-1-1f15e387e536#.8cmkitum2
《为什么函数式编程很重要》 https://www.cs.kent.ac.uk/people/staff/dat/miranda/whyfp90.pdf
《Java使用不可变对象编程的6大好处》 https://www.linkedin.com/pulse/20140528113353-16837833-6-benefits-of-programming-with-immutable-objects-in-java
《Anko DSL对Android XML-First》 http://maximomussini.com/posts/anko-vs-android-xml/
《将应用转换为纯Kotlin的经验教训》 https://medium.com/keepsafe-engineering/lessons-from-converting-an-app-to-100-kotlin-68984a05dcb6#.jkxs39qko