Kotlin作为Google力推的一门语言，以其简约的语法和强大的功能让无数程序员拜倒在其石榴裙下，本文是作者自己整理的一片kotlin入门指北，主要介绍Kotlin的入门用法。
由于篇幅过长，建议大家收藏后找时间慢慢研究，同时可关注微信公众号“IT工匠”，后台回复“K-1”获取本文原文PDF文件。
基础语法
函数定义
函数定义使用关键字 fun，参数格式为：参数 : 类型
fun sum(a: Int, b: Int): Int { // Int 参数，返回值 Int
return a + b
}
fun sum(a: Int, b: Int) = a + b
public fun sum(a: Int, b: Int): Int = a + b // public 方法则必须明确写出返回类型
fun printSum(a: Int, b: Int): Unit {
print(a + b)
}
// 如果是返回 Unit类型，则可以省略(对于public方法也是这样)：
public fun printSum(a: Int, b: Int) {
print(a + b)
}
可变长参数的函数
函数的变长参数可以用 vararg 关键字进行标识
fun vars(vararg v:Int){
for(vt in v){
print(vt)
}
}
定义常量与变量
可变变量定义：var 关键字
var <标识符> : <类型> = <初始化值>
不可变变量定义：val 关键字，只能赋值一次的变量(类似Java中“final修饰的变量)
val <标识符> : <类型> = <初始化值>
注意：
常量与变量都可以没有初始化值,但是在引用前必须初始化
编译器支持自动类型判断，即声明时可以不指定类型,由编译器判断。
如果不在声明时初始化则必须提供变量类型
val a: Int = 1
val b = 1 // 系统自动推断变量类型为Int
val c: Int // 如果不在声明时初始化则必须提供变量类型
字符串模板
$ 表示一个变量名或者变量值
$varName 表示变量值
${varName.fun()} 表示变量的方法返回值:
var a = 1
// 模板中的简单名称：
val s1 = "a is $a"
a = 2
// 模板中的任意表达式：
val s2 = "${s1.replace("is", "was")}, but now is $a"
NULL检查机制
Kotlin的空安全设计对于声明可为空的参数，在使用时要进行空判断处理，有两种处理方式：
字段后加!!像Java一样抛出空异常，
字段后加?可不做处理，返回值为 null或配合?:做空判断处理
//类型后面加?表示可为空
var age: String? = "23"
//抛出空指针异常
val ages = age!!.toInt()
//不做处理返回 null
val ages1 = age?.toInt()
//age为空返回-1
val ages2 = age?.toInt() ?: -1
当一个引用可能为 null 值时, 对应的类型声明必须明确地标记为可为 null。
类型检测及自动类型转换
我们可以使用 is 运算符检测一个表达式是否某类型的一个实例(类似于Java中的instanceof关键字)。
if (str is String) {
// 做过类型判断以后，obj会被系统自动转换为String类型
return str.length
}
在做完判断后，str会自动被转换为string类型
区间
区间表达式由具有操作符形式 .. 的 rangeTo 函数辅以 in 和 !in 形成。
区间是为任何可比较类型定义的，但对于整型原生类型，它有一个优化的实现。
使用for( a in index1..index2)时，默认步长为1，可使用step设置步长，..两端都是闭区间，都能取到。
downTo：步长为负，比如如果设置step为2，则步长实际为-2
until：步长为正
以下是使用区间的一些示例:
for (i in 1..4) print(i) // 输出“1234”
for (i in 4..1) print(i) // 什么都不输出
// 使用 step 指定步长
for (i in 1..4 step 2) print(i) // 输出“13”
for (i in 4 downTo 1 step 2) print(i) // 输出“42”
// 使用 until 函数排除结束元素
for (i in 1 until 10) { // i in [1, 10) 排除了 10
println(i)
}
基础数据类型
Kotlin 的基本数值类型包括 Byte、Short、Int、Long、Float、Double 等。不同于Java的是，字符不属于数值类型，是一个独立的数据类型。
类型位宽度Double64Float32Long64Int32Short16Byte8
下面是所有类型的字面常量：
十进制：123
长整型以大写的 L 结尾：123L
16 进制以 0x 开头：0x0F
2 进制以 0b 开头：0b00001011
注意：8进制不支持
Kotlin 同时也支持传统符号表示的浮点数值：
Doubles 默认写法: 123.5, 123.5e10
Floats 使用 f 或者 F 后缀：123.5f
你可以使用下划线使数字常量更易读：
val creditCardNumber = 1234_5678_9012_3456L
比较数值
Kotlin 中没有基础数据类型，只有封装的数字类型，你每定义的一个变量，其实 Kotlin帮你封装了一个对象，这样可以保证不会出现空指针。数字类型也一样，所有在比较两个数字的时候，就有比较数据大小和比较两个对象是否相同的区别了。
在 Kotlin 中，三个等号 === 表示比较对象地址，两个 == 表示比较两个值大小。
位操作符
对于Int和Long：
shl(bits) – 左移位 (Java’s <<)
shr(bits) – 右移位 (Java’s >>)
ushr(bits) – 无符号右移位 (Java’s >>>)
and(bits) – 与
or(bits) – 或
xor(bits) – 异或
inv() – 反向
数组
数组用类 Array 实现，并且还有一个 size 属性及 get 和 set 方法，由于使用 [] 重载了 get 和 set 方法，所以我们可以通过下标很方便的获取或者设置数组对应位置的值。
数组的创建两种方式：
使用函数arrayOf()；
使用工厂函数。
如下所示，我们分别是两种方式创建了两个数组：
val a = arrayOf(1, 2, 3)
//[0,2,4]
val b = Array(3, { i -> (i * 2) })
除了类Array，还有ByteArray, ShortArray, IntArray，用来表示各个类型的数组，省去了装箱操作，因此效率更高，其用法同Array一样。
与 Java 不同的是，Kotlin 中数组是不型变的（invariant）。
字符串
字符串支持方括号 [] 语法，可以很方便的获取字符串中的某个字符
支持三个引号 “”” 扩起来的字符串，支持多行字符串，比如：
val text = """
多行字符串
多行字符串
"""
String 可以通过 trimMargin() 方法来删除多余的空白：
val text = """
|多行字符串
|菜鸟教程
|多行字符串
|Runoob
""".trimMargin()
默认 | 用作边界前缀，但你可以选择其他字符并作为参数传入，比如 trimMargin(“>”)。
条件控制
if表达式
可以把 IF 表达式的结果赋值给一个变量：
val max = if (a > b) {
print("Choose a")
a
} else {
print("Choose b")
b
}
这也说明我也不需要像Java那种有一个三元操作符，因为我们可以使用它来简单实现：
val c = if (condition) a else b
when表达式
when 将它的参数和所有的分支条件顺序比较，直到某个分支满足条件，类似其他语言的 switch 操作符。
在 when 中，else 同 switch 的 default，如果其他分支都不满足条件将会求值 else 分支。
when 既可以被当做表达式使用也可以被当做语句使用。如果它被当做表达式，符合条件的分支的值就是整个表达式的值，如果当做语句使用， 则忽略个别分支的值。
如果很多分支需要用相同的方式处理，则可以把多个分支条件放在一起，用逗号分隔
我们也可以检测一个值在（in）或者不在（!in）一个区间或者集合中。
另一种可能性是检测一个值是（is）或者不是（!is）一个特定类型的值。注意：由于智能转换，你可以访问该类型的方法和属性而无需任何额外的检测。
when 也可以用来取代 if-else if链。如果不提供参数，所有的分支条件都是简单的布尔表达式，而当一个分支的条件为真时则执行该分支：
when (x) {
is String -> x.startsWith("prefix")
0, 1 -> print("x == 0 or x == 1")
!in 10..20 -> print("x is outside the range")
else -> print("otherwise")
}
循环控制
for循环
for 循环可以对任何提供迭代器（iterator）的对象进行遍历，语法如下:
for (item in collection) print(item)
循环体可以是一个代码块:
for (item: Int in ints) {
// ……
}
如上所述，for 可以循环遍历任何提供了迭代器的对象。
如果你想要通过索引遍历一个数组或者一个 list，你可以这么做：
for (i in array.indices) {
print(array[i])
}
注意这种”在区间上遍历”会编译成优化的实现而不会创建额外对象。
或者你可以用库函数 withIndex：
for ((index, value) in array.withIndex()) {
println("the element at $index is $value")
}
while和do…while循环
和java一样
返回和跳转
Kotlin 有三种结构化跳转表达式：
return。默认从最直接包围它的函数或者匿名函数返回。
break。终止最直接包围它的循环。
continue。继续下一次最直接包围它的循环。
Break 和 Continue 标签
在 Kotlin 中任何表达式都可以用标签（label）来标记。标签的格式为标识符后跟 @ 符号，例如：abc@、fooBar@都是有效的标签。要为一个表达式加标签，我们只要在其前加标签即可。
loop@ for (i in 1..100) {
// ……
}
现在，我们可以用标签限制 break 或者continue：
loop@ for (i in 1..100) {
for (j in 1..100) {
if (……) break@loop
}
}
标签限制的 break 跳转到刚好位于该标签指定的循环后面的执行点。continue 继续标签指定的循环的下一次迭代。
从标签处返回
Kotlin 有函数字面量、局部函数和对象表达式。因此 Kotlin 的函数可以被嵌套。标签限制的 return 允许我们从外层函数返回。最重要的一个用途就是从 lambda 表达式中返回。回想一下我们这么写的时候：
fun foo() {
ints.forEach {
if (it == 0) return
print(it)
}
}
这个 return 表达式从最直接包围它的函数即 foo 中返回。（注意，这种非局部的返回只支持传给内联函数的 lambda 表达式。） 如果我们需要从 lambda 表达式中返回，我们必须给它加标签并用以限制 return。
fun foo() {
ints.forEach lit@ {
if (it == 0) return@lit
print(it)
}
}
现在，它只会从 lambda 表达式中返回。通常情况下使用隐式标签更方便。该标签与接受该 lambda 的函数同名。
fun foo() {
ints.forEach {
if (it == 0) return@forEach
print(it)
}
}
当要返一个回值的时候，解析器优先选用标签限制的 return，即
return@a 1
意为”从标签 @a 返回 1“，而不是”返回一个标签标注的表达式 (@a 1)”。
类和对象
Kotlin 类可以包含：构造函数和初始化代码块、函数、属性、内部类、对象声明。
类可以有一个 主构造器，以及一个或多个次构造器，主构造器是类头部的一部分，位于类名称之后:
class Person constructor(firstName: String) {}
如果主构造器没有任何注解，也没有任何可见度修饰符，那么constructor关键字可以省略。
getter 和 setter
属性声明的完整语法：
var <propertyName>[: <PropertyType>] [= <property_initializer>]
[<getter>]
[<setter>]
getter 和 setter 都是可选，如果属性类型可以从初始化语句或者类的成员函数中推断出来，那就可以省去类型，val不允许设置setter函数，因为它是只读的。
lass Person {
var lastName: String = "zhang"
get() = field.toUpperCase() // 将变量赋值后转换为大写
set
var no: Int = 100
get() = field // 后端变量
set(value) {
if (value < 10) { // 如果传入的值小于 10 返回该值
field = value
} else {
field = -1 // 如果传入的值大于等于 10 返回 -1
}
}
var heiht: Float = 145.4f
private set
}
主构造器
主构造器中不能包含任何代码，初始化代码可以放在初始化代码段中，初始化代码段使用 init 关键字作为前缀。
class Person constructor(firstName: String) {
init {
println("FirstName is $firstName")
}
}
注意：主构造器的参数可以在初始化代码段中使用，也可以在类主体内定义的属性初始化代码中使用。一种简洁语法，可以通过主构造器来定义属性并初始化属性值（可以是var或val）：
class People(val firstName: String, val lastName: String) {
//...
}
如果构造器有注解，或者有可见度修饰符，这时constructor关键字是必须的，注解和修饰符要放在它之前。
次构造器
类也可以有二级构造函数，需要加前缀 constructor:
class Person {
constructor(parent: Person) {
parent.children.add(this)
}
}
如果类有主构造函数，每个次构造函数都要直接或间接通过另一个次构造函数代理主构造函数。在同一个类中代理另一个构造函数使用 this 关键字：
class Person(val name: String) {
constructor (name: String, age:Int) : this(name) {
// 初始化...
}
}
如果一个非抽象类没有声明构造函数(主构造函数或次构造函数)，它会产生一个没有参数的构造函数。构造函数是 public 。如果你不想你的类有公共的构造函数，你就得声明一个空的主构造函数：
class DontCreateMe private constructor () {
}
注意：在 JVM 虚拟机中，如果主构造函数的所有参数都有默认值，编译器会生成一个附加的无参的构造函数，这个构造函数会直接使用默认值。这使得 Kotlin 可以更简单的使用像 Jackson 或者 JPA 这样使用无参构造函数来创建类实例的库。
class Customer(val customerName: String = "")
抽象类
抽象是面向对象编程的特征之一，类本身，或类中的部分成员，都可以声明为abstract的。抽象成员在类中不存在具体的实现。
注意：无需对抽象类或抽象成员标注open注解。
open class Base {
open fun f() {}
}
abstract class Derived : Base() {
override abstract fun f()
}
嵌套类
我们可以把类嵌套在其他类中，看以下实例：
class Outer { // 外部类
private val bar: Int = 1
class Nested { // 嵌套类
fun foo() = 2
}
}
fun main(args: Array<String>) {
val demo = Outer.Nested().foo() // 调用格式：外部类.嵌套类.嵌套类方法/属性
println(demo) // == 2
}
内部类
内部类使用 inner 关键字来表示。
内部类会带有一个对外部类的对象的引用，所以内部类可以访问外部类成员属性和成员函数。
class Outer {
private val bar: Int = 1
var v = "成员属性"
/**嵌套内部类**/
inner class Inner {
fun foo() = bar // 访问外部类成员
fun innerTest() {
var o = this@Outer //获取外部类的成员变量
println("内部类可以引用外部类的成员，例如：" + o.v)
}
}
}
为了消除歧义，要访问来自外部作用域的 this，我们使用this@label，其中 @label 是一个 代指 this 来源的标签。
匿名内部类
使用对象表达式来创建匿名内部类：
class Test {
var v = "成员属性"
fun setInterFace(test: TestInterFace) {
test.test()
}
}
/**
* 定义接口
*/
interface TestInterFace {
fun test()
}
fun main(args: Array<String>) {
var test = Test()
/**
* 采用对象表达式来创建接口对象，即匿名内部类的实例。
*/
test.setInterFace(object : TestInterFace {
override fun test() {
println("对象表达式创建匿名内部类的实例")
}
})
}
类的修饰符
类的修饰符包括 classModifier 和accessModifier:
classModifier: 类属性修饰符，标示类本身特性。
abstract // 抽象类
final // 类不可继承，默认属性
enum // 枚举类
open // 类可继承，类默认是final的
annotation // 注解类
accessModifier: 访问权限修饰符
private // 仅在同一个文件中可见
protected // 同一个文件中或子类可见
public // 所有调用的地方都可见
internal // 同一个模块中可见
继承
Kotlin 中所有类都继承该 Any 类，它是所有类的超类，对于没有超类型声明的类是默认超类。
Any 默认提供了三个函数：
equals()
hashCode()
toString()
注意：Any 不是 java.lang.Object。
如果一个类要被继承，可以使用 open 关键字进行修饰。
open class Base(p: Int) // 定义基类
class Derived(p: Int) : Base(p)
构造函数
如果子类有主构造函数， 则基类必须在主构造函数中立即初始化。
class Student(name : String, age : Int, var no : String, var score : Int) : Person(name, age) {
}
如果子类没有主构造函数，则必须在每一个二级构造函数中用 super 关键字初始化基类，或者在代理另一个构造函数。初始化基类时，可以调用基类的不同构造方法。
class Student : Person {
constructor(ctx: Context) : super(ctx) {
}
constructor(ctx: Context, attrs: AttributeSet) : super(ctx,attrs) {
}
}
方法重写
在基类中，使用fun声明函数时，此函数默认为final修饰，不能被子类重写。如果允许子类重写该函数，那么就要手动添加 open 修饰它, 子类重写方法使用 override 关键词。
属性重写
属性重写使用 override 关键字，属性必须具有兼容类型，每一个声明的属性都可以通过初始化程序或者getter方法被重写：
open class Foo {
open val x: Int get { …… }
}
class Bar1 : Foo() {
override val x: Int = ……
}
你可以用一个var属性重写一个val属性，但是反过来不行。因为val属性本身定义了getter方法，重写为var属性会在衍生类中额外声明一个setter方法
你可以在主构造函数中使用 override 关键字作为属性声明的一部分:
interface Foo {
val count: Int
}
class Bar1(override val count: Int) : Foo
class Bar2 : Foo {
override var count: Int = 0
}
接口
使用 interface 关键字定义接口，允许方法有默认实现：
interface MyInterface {
fun bar() // 未实现
fun foo() { //已实现
// 可选的方法体
println("foo")
}
}
实现接口
一个类或者对象可以实现一个或多个接口。
class Child : MyInterface {
override fun bar() {
// 方法体
}
}
接口中的属性
接口中的属性只能是抽象的，不允许初始化值，接口不会保存属性值，实现接口时，必须重写属性：
interface MyInterface{
var name:String //name 属性, 抽象的
}
class MyImpl:MyInterface{
override var name: String = "runoob" //重写属性
}
函数重写
实现多个接口时，可能会遇到同一方法继承多个实现的问题。例如:
nterface A {
fun foo() { print("A") } // 已实现
}
interface B {
fun foo() { print("B") } // 已实现
}
class D : A, B {
override fun foo() {
super<A>.foo()
super<B>.foo()
}
}
super<B>.foo()调用特定实现，对于父类也一样。
拓展
Kotlin 可以对一个类的属性和方法进行扩展，且不需要继承或使用 Decorator 模式。
扩展是一种静态行为，对被扩展的类代码本身不会造成任何影响。
拓展函数
扩展函数可以在已有类中添加新的方法，不会对原类做修改，扩展函数定义形式：
fun receiverType.functionName(params){
body
}
receiverType：表示函数的接收者，也就是函数扩展的对象
functionName：扩展函数的名称
params：扩展函数的参数，可以为NULL
下面代码为 MutableList 添加一个swap 函数：
// 扩展函数 swap,调换不同位置的值
fun MutableList<Int>.swap(index1: Int, index2: Int) {
val tmp = this[index1] // this 对应该列表
this[index1] = this[index2]
this[index2] = tmp
}
fun main(args: Array<String>) {
val l = mutableListOf(1, 2, 3)
// 位置 0 和 2 的值做了互换
l.swap(0, 2) // 'swap()' 函数内的 'this' 将指向 'l' 的值
println(l.toString())
}
this关键字指代接收者对象(receiver object)(也就是调用扩展函数时, 在点号之前指定的对象实例)。
数据类与密封类
Kotlin 可以创建一个只包含数据的类，关键字为 data：
data class User(val name: String, val age: Int)
编译器会自动的从主构造函数中根据所有声明的属性提取以下函数：
equals() / hashCode()
toString() 格式如 “User(name=John, age=42)”
componentN() functions 对应于属性，按声明顺序排列
copy() 函数
如果这些函数在类中已经被明确定义了，或者从超类中继承而来，就不再会生成。
为了保证生成代码的一致性以及有意义，数据类需要满足以下条件：
主构造函数至少包含一个参数。
所有的主构造函数的参数必须标识为val 或者 var ;
数据类不可以声明为 abstract, open, sealed 或者 inner;
数据类不能继承其他类 (但是可以实现接口)。
复制
复制使用 copy() 函数，我们可以使用该函数复制对象并修改部分属性。
使用 copy 类复制 User 数据类，并修改 age 属性:
data class User(val name: String, val age: Int)
fun main(args: Array<String>) {
val jack = User(name = "Jack", age = 1)
val olderJack = jack.copy(age = 2)
println(jack)
println(olderJack)
}
密封类
密封类用来表示受限的类继承结构：当一个值为有限几种的类型, 而不能有任何其他类型时。在某种意义上，他们是枚举类的扩展：枚举类型的值集合 也是受限的，但每个枚举常量只存在一个实例，而密封类 的一个子类可以有可包含状态的多个实例。
声明一个密封类，使用 sealed 修饰类，密封类可以有子类，但是所有的子类都必须要内嵌在密封类中。
sealed 不能修饰 interface ,abstract class(会报 warning,但是不会出现编译错误)
sealed class Expr
data class Const(val number: Double) : Expr()
data class Sum(val e1: Expr, val e2: Expr) : Expr()
object NotANumber : Expr()
fun eval(expr: Expr): Double = when (expr) {
is Const -> expr.number
is Sum -> eval(expr.e1) + eval(expr.e2)
NotANumber -> Double.NaN
}
使用密封类的关键好处在于使用 when 表达式 的时候，如果能够验证语句覆盖了所有情况，就不需要为该语句再添加一个 else 子句了：
fun eval(expr: Expr): Double = when(expr) {
is Expr.Const -> expr.number
is Expr.Sum -> eval(expr.e1) + eval(expr.e2)
Expr.NotANumber -> Double.NaN
// 不再需要 `else` 子句，因为我们已经覆盖了所有的情况
}
泛型
泛型，即 “参数化类型”，将类型参数化，可以用在类，接口，方法上。
与 Java 一样，Kotlin 也提供泛型，为类型安全提供保证，消除类型强转的烦恼。
声明一个泛型类:
class Box<T>(t: T) {
var value = t
}
创建类的实例时我们需要指定类型参数:
val box: Box<Int> = Box<Int>(1)
// 或者
val box = Box(1) // 编译器会进行类型推断，1 类型 Int，所以编译器知道我们说的是 Box<Int>。
定义泛型类型变量，可以完整地写明类型参数，如果编译器可以自动推定类型参数，也可以省略类型参数。
Kotlin 泛型函数的声明与 Java 相同，类型参数要放在函数名的前面：
fun <T> boxIn(value: T) = Box(value)
// 以下都是合法语句
val box4 = boxIn<Int>(1)
val box5 = boxIn(1) // 编译器会进行类型推断
在调用泛型函数时，如果可以推断出类型参数，可以省略泛型参数。
以下实例创建了泛型函数 doPrintln，函数根据传入的不同类型做相应处理：
fun main(args: Array<String>) {
val age = 23
val name = "runoob"
val bool = true
doPrintln(age) // 整型
doPrintln(name) // 字符串
doPrintln(bool) // 布尔型
}
fun <T> doPrintln(content: T) {
when (content) {
is Int -> println("整型数字为 $content")
is String -> println("字符串转换为大写：${content.toUpperCase()}")
else -> println("T 不是整型，也不是字符串")
}
}
输出结果为：
整型数字为 23
字符串转换为大写：RUNOOB
T 不是整型，也不是字符串
泛型约束
我们可以使用泛型约束来设定一个给定参数允许使用的类型。
Kotlin 中使用 : 对泛型的的类型上限进行约束。
最常见的约束是上界(upper bound)：
fun <T : Comparable<T>> sort(list: List<T>) {
// ……
}
Comparable 的子类型可以替代 T。例如:
sort(listOf(1, 2, 3)) // OK。Int 是 Comparable<Int> 的子类型
sort(listOf(HashMap<Int, String>())) // 错误：HashMap<Int, String> 不是 Comparable<HashMap<Int, String>> 的子类型
默认的上界是 Any。
对于多个上界约束条件，可以用 where 子句：
fun <T> copyWhenGreater(list: List<T>, threshold: T): List<String>
where T : CharSequence,
T : Comparable<T> {
return list.filter { it > threshold }.map { it.toString() }
}
型变
Kotlin 中没有通配符类型，它有两个其他的东西：声明处型变（declaration-site variance）与类型投影（type projections）。
声明处型变
声明处的类型变异使用协变注解修饰符：in、out，消费者 in, 生产者 out。
使用 out 使得一个类型参数协变，协变类型参数只能用作输出，可以作为返回值类型但是无法作为入参的类型：
// 定义一个支持协变的类
class Runoob<out A>(val a: A) {
fun foo(): A {
return a
}
}
fun main(args: Array<String>) {
var strCo: Runoob<String> = Runoob("a")
var anyCo: Runoob<Any> = Runoob<Any>("b")
anyCo = strCo
println(anyCo.foo()) // 输出 a
}
in 使得一个类型参数逆变，逆变类型参数只能用作输入，可以作为入参的类型但是无法作为返回值的类型：
// 定义一个支持逆变的类
class Runoob<in A>(a: A) {
fun foo(a: A) {
}
}
fun main(args: Array<String>) {
var strDCo = Runoob("a")
var anyDCo = Runoob<Any>("b")
strDCo = anyDCo
}
星号投射
有些时候, 你可能想表示你并不知道类型参数的任何信息, 但是仍然希望能够安全地使用它. 这里所谓“安全地使用”是指, 对泛型类型定义一个类型投射, 要求这个泛型类型的所有的实体实例, 都是这个投射的子类型。
对于这个问题, Kotlin 提供了一种语法, 称为 星号投射(star-projection):
假如类型定义为 Foo<out T> , 其中 T 是一个协变的类型参数, 上界(upper bound)为 TUpper ,Foo<*> 等价于 Foo<out TUpper> . 它表示, 当 T 未知时, 你可以安全地从 Foo<*> 中 读取TUpper 类型的值.
假如类型定义为 Foo<in T> , 其中 T 是一个反向协变的类型参数, Foo<*> 等价于 Foo<inNothing> . 它表示, 当 T 未知时, 你不能安全地向 Foo<*> 写入 任何东西.
假如类型定义为 Foo<T> , 其中 T 是一个协变的类型参数, 上界(upper bound)为 TUpper , 对于读取值的场合, Foo<*> 等价于 Foo<out TUpper> , 对于写入值的场合, 等价于 Foo<in Nothing> .
如果一个泛型类型中存在多个类型参数, 那么每个类型参数都可以单独的投射. 比如, 如果类型定义为interface Function<in T, out U> , 那么可以出现以下几种星号投射:
Function<*, String> , 代表 Function<in Nothing, String> ;
Function<Int, *> , 代表 Function<Int, out Any?> ;
Function<*,* > , 代表 Function<in Nothing, out Any?> .
注意: 星号投射与 Java 的原生类型(raw type)非常类似, 但可以安全使用
枚举类
枚举类最基本的用法是实现一个类型安全的枚举。
枚举常量用逗号分隔,每个枚举常量都是一个对象。
enum class Color{
RED,BLACK,BLUE,GREEN,WHITE
}
枚举初始化
每一个枚举都是枚举类的实例，它们可以被初始化：
enum class Color(val rgb: Int) {
RED(0xFF0000),
GREEN(0x00FF00),
BLUE(0x0000FF)
}
默认名称为枚举字符名，值从0开始。若需要指定值，则可以使用其构造函数：
enum class Shape(value:Int){
ovel(100),
rectangle(200)
}
枚举还支持以声明自己的匿名类及相应的方法、以及覆盖基类的方法。如：
enum class ProtocolState {
WAITING {
override fun signal() = TALKING
},
TALKING {
override fun signal() = WAITING
};
abstract fun signal(): ProtocolState
}
如果枚举类定义任何成员，要使用分号将成员定义中的枚举常量定义分隔开
使用枚举常量
Kotlin 中的枚举类具有合成方法，允许遍历定义的枚举常量，并通过其名称获取枚举常数。
EnumClass.valueOf(value: String): EnumClass // 转换指定 name 为枚举值，若未匹配成功，会抛出IllegalArgumentException
EnumClass.values(): Array<EnumClass> // 以数组的形式，返回枚举值
获取枚举相关信息：
val name: String //获取枚举名称
val ordinal: Int //获取枚举值在所有枚举数组中定义的顺序
实例
enum class Color{
RED,BLACK,BLUE,GREEN,WHITE
}
fun main(args: Array<String>) {
var color:Color=Color.BLUE
println(Color.values())
println(Color.valueOf("RED"))
println(color.name)
println(color.ordinal)
}
自 Kotlin 1.1 起，可以使用 enumValues<T>() 和 enumValueOf<T>() 函数以泛型的方式访问枚举类中的常量 ：
enum class RGB { RED, GREEN, BLUE }
inline fun <reified T : Enum<T>> printAllValues() {
print(enumValues<T>().joinToString { it.name })
}
fun main(args: Array<String>) {
printAllValues<RGB>() // 输出 RED, GREEN, BLUE
}
Kotlin 对象表达式和对象声明
Kotlin 用对象表达式和对象声明来实现创建一个对某个类做了轻微改动的类的对象，且不需要去声明一个新的子类。
对象表达式
通过对象表达式实现一个匿名内部类的对象用于方法的参数中：
window.addMouseListener(object : MouseAdapter() {
override fun mouseClicked(e: MouseEvent) {
// ...
}
override fun mouseEntered(e: MouseEvent) {
// ...
}
})
对象可以继承于某个基类，或者实现其他接口:
open class A(x: Int) {
public open val y: Int = x
}
interface B {……}
val ab: A = object : A(1), B {
override val y = 15
}
如果超类型有一个构造函数，则必须传递参数给它，多个超类型和接口可以用逗号分隔。
通过对象表达式可以越过类的定义直接得到一个对象：
fun main(args: Array<String>) {
val site = object {
var name: String = "IT工匠"
var url: String = "https://blog.csdn.net/qq_36982160"
}
println(site.name)
println(site.url)
}
请注意，匿名对象可以用作只在本地和私有作用域中声明的类型。如果你使用匿名对象作为公有函数的 返回类型或者用作公有属性的类型，那么该函数或属性的实际类型 会是匿名对象声明的超类型，如果你没有声明任何超类型，就会是 Any。在匿名对象 中添加的成员将无法访问。
class C {
// 私有函数，所以其返回类型是匿名对象类型
private fun foo() = object {
val x: String = "x"
}
// 公有函数，所以其返回类型是 Any
fun publicFoo() = object {
val x: String = "x"
}
fun bar() {
val x1 = foo().x // 没问题
val x2 = publicFoo().x // 错误：未能解析的引用“x”
}
}
在对象表达中可以方便的访问到作用域中的其他变量:
fun countClicks(window: JComponent) {
var clickCount = 0
var enterCount = 0
window.addMouseListener(object : MouseAdapter() {
override fun mouseClicked(e: MouseEvent) {
clickCount++
}
override fun mouseEntered(e: MouseEvent) {
enterCount++
}
})
// ……
}
对象声明
Kotlin 使用 object 关键字来声明一个对象。
Kotlin 中我们可以方便的通过对象声明来获得一个单例。
object DataProviderManager {
fun registerDataProvider(provider: DataProvider) {
// ……
}
val allDataProviders: Collection<DataProvider>
get() = // ……
}
引用该对象，我们直接使用其名称即可：
DataProviderManager.registerDataProvider(……)
当然你也可以定义一个变量来获取获取这个对象，当时当你定义两个不同的变量来获取这个对象时，你会发现你并不能得到两个不同的变量。也就是说通过这种方式，我们获得一个单例。
var data1 = DataProviderManager
var data2 = DataProviderManager
data1.name = "test"
print("data1 name = ${data2.name}")
实例
以下实例中，两个对象都输出了同一个 url 地址：
object Site {
var url:String = ""
val name: String = "IT工匠"
}
fun main(args: Array<String>) {
var s1 = Site
var s2 = Site
s1.url = "https://blog.csdn.net/qq_36982160"
println(s1.url)
println(s2.url)
}
输出结果为:
https://blog.csdn.net/qq_36982160
https://blog.csdn.net/qq_36982160
对象可以有超类型：
object DefaultListener : MouseAdapter() {
override fun mouseClicked(e: MouseEvent) {
// ……
}
override fun mouseEntered(e: MouseEvent) {
// ……
}
}
与对象表达式不同，当对象声明在另一个类的内部时，这个对象并不能通过外部类的实例访问到该对象，而只能通过类名来访问，同样该对象也不能直接访问到外部类的方法和变量。
class Site {
var name = "IT工匠"
object DeskTop{
var url = "https://blog.csdn.net/qq_36982160"
fun showName(){
print{"desk legs $name"} // 错误，不能访问到外部类的方法和变量
}
}
}
fun main(args: Array<String>) {
var site = Site()
site.DeskTop.url // 错误，不能通过外部类的实例访问到该对象
Site.DeskTop.url // 正确
}
伴生对象
类内部的对象声明可以用 companion 关键字标记，这样它就与外部类关联在一起，我们就可以直接通过外部类访问到对象的内部元素。
class MyClass {
companion object Factory {
fun create(): MyClass = MyClass()
}
}
val instance = MyClass.create() // 访问到对象的内部元素
我们可以省略掉该对象的对象名，然后使用 Companion 替代需要声明的对象名：
class MyClass {
companion object {
}
}
val x = MyClass.Companion
注意：一个类里面只能声明一个内部关联对象，即关键字 companion 只能使用一次。
伴生对象的成员看起来像其他语言的静态成员，但在运行时他们仍然是真实对象的实例成员。例如还可以实现接口：
interface Factory<T> {
fun create(): T
}
class MyClass {
companion object : Factory<MyClass> {
override fun create(): MyClass = MyClass()
}
}
对象表达式和对象声明之间的语义差异
对象表达式和对象声明之间有一个重要的语义差别：
对象表达式是在使用他们的地方立即执行的
对象声明是在第一次被访问到时延迟初始化的
伴生对象的初始化是在相应的类被加载（解析）时，与 Java 静态初始化器的语义相匹配
kotlin 委托
委托模式是软件设计模式中的一项基本技巧。在委托模式中，有两个对象参与处理同一个请求，接受请求的对象将请求委托给另一个对象来处理。
Kotlin 直接支持委托模式，更加优雅，简洁。Kotlin 通过关键字 by 实现委托。
类委托
类的委托即一个类中定义的方法实际是调用另一个类的对象的方法来实现的。
以下实例中派生类 Derived 继承了接口 Base 所有方法，并且委托一个传入的 Base 类的对象来执行这些方法。
// 创建接口
interface Base {
fun print()
}
// 实现此接口的被委托的类
class BaseImpl(val x: Int) : Base {
override fun print() { print(x) }
}
// 通过关键字 by 建立委托类
class Derived(b: Base) : Base by b
fun main(args: Array<String>) {
val b = BaseImpl(10)
Derived(b).print() // 输出 10
}
在 Derived 声明中，by 子句表示，将 b 保存在 Derived 的对象实例内部，而且编译器将会生成继承自 Base 接口的所有方法, 并将调用转发给 b。
属性委托
属性委托指的是一个类的某个属性值不是在类中直接进行定义，而是将其托付给一个代理类，从而实现对该类的属性统一管理。
属性委托语法格式：
val/var <属性名>: <类型> by <表达式>
var/val：属性类型(可变/只读)
属性名：属性名称
类型：属性的数据类型
表达式：委托代理类
by 关键字之后的表达式就是委托, 属性的 get() 方法(以及set() 方法)将被委托给这个对象的 getValue() 和 setValue() 方法。属性委托不必实现任何接口, 但必须提供 getValue() 函数(对于 var属性,还需要 setValue() 函数)。
定义一个被委托的类
该类需要包含 getValue() 方法和 setValue() 方法，且参数 thisRef 为进行委托的类的对象，prop 为进行委托的属性的对象。
import kotlin.reflect.KProperty
// 定义包含属性委托的类
class Example {
var p: String by Delegate()
}
// 委托的类
class Delegate {
operator fun getValue(thisRef: Any?, property: KProperty<*>): String {
return "$thisRef, 这里委托了 ${property.name} 属性"
}
operator fun setValue(thisRef: Any?, property: KProperty<*>, value: String) {
println("$thisRef 的 ${property.name} 属性赋值为 $value")
}
}
fun main(args: Array<String>) {
val e = Example()
println(e.p) // 访问该属性，调用 getValue() 函数
e.p = "Runoob" // 调用 setValue() 函数
println(e.p)
}
输出结果为：
Example@433c675d, 这里委托了 p 属性
Example@433c675d 的 p 属性赋值为 Runoob
Example@433c675d, 这里委托了 p 属性
标准委托
Kotlin 的标准库中已经内置了很多工厂方法来实现属性的委托。
延迟属性 Lazy
lazy() 是一个函数, 接受一个 Lambda 表达式作为参数, 返回一个 Lazy <T> 实例的函数，返回的实例可以作为实现延迟属性的委托：第一次调用 get() 会执行已传递给 lazy() 的 lamda 表达式并记录结果， 后续调用 get() 只是返回记录的结果。
val lazyValue: String by lazy {
println("computed!") // 第一次调用输出，第二次调用不执行
"Hello"
}
fun main(args: Array<String>) {
println(lazyValue) // 第一次执行，执行两次输出表达式
println(lazyValue) // 第二次执行，只输出返回值
}
执行输出结果：
computed!
Hello
Hello
可观察属性 Observable
observable 可以用于实现观察者模式。
Delegates.observable() 函数接受两个参数: 第一个是初始化值, 第二个是属性值变化事件的响应器(handler)。
在属性赋值后会执行事件的响应器(handler)，它有三个参数：被赋值的属性、旧值和新值：
import kotlin.properties.Delegates
class User {
var name: String by Delegates.observable("初始值") {
prop, old, new ->
println("旧值：$old -> 新值：$new")
}
}
fun main(args: Array<String>) {
val user = User()
user.name = "第一次赋值"
user.name = "第二次赋值"
}
执行输出结果：
旧值：初始值 -> 新值：第一次赋值
旧值：第一次赋值 -> 新值：第二次赋值
把属性储存在映射中
一个常见的用例是在一个映射（map）里存储属性的值。这经常出现在像解析 JSON 或者做其他”动态”事情的应用中。在这种情况下，你可以使用映射实例自身作为委托来实现委托属性。
class Site(val map: Map<String, Any?>) {
val name: String by map
val url: String by map
}
fun main(args: Array<String>) {
// 构造函数接受一个映射参数
val site = Site(mapOf(
"name" to "IT工匠",
"url" to "https://blog.csdn.net/qq_36982160"
))
// 读取映射值
println(site.name)
println(site.url)
}
执行输出结果：
IT工匠
https://blog.csdn.net/qq_36982160
如果使用 var 属性，需要把 Map 换成 MutableMap：
class Site(val map: MutableMap<String, Any?>) {
val name: String by map
val url: String by map
}
fun main(args: Array<String>) {
var map:MutableMap<String, Any?> = mutableMapOf(
"name" to "IT工匠",
"url" to "https://blog.csdn.net/qq_36982160"
)
val site = Site(map)
println(site.name)
println(site.url)
println("--------------")
map.put("name", "Google")
map.put("url", "www.google.com")
println(site.name)
println(site.url)
}
执行输出结果：
IT工匠
https://blog.csdn.net/qq_36982160
--------------
www.google.com
Not Null
notNull 适用于那些无法在初始化阶段就确定属性值的场合。
class Foo {
var notNullBar: String by Delegates.notNull<String>()
}
foo.notNullBar = "bar"
println(foo.notNullBar)
需要注意，如果属性在赋值前就被访问的话则会抛出异常。
局部委托属性
你可以将局部变量声明为委托属性。例如，你可以使一个局部变量惰性初始化：
fun example(computeFoo: () -> Foo) {
val memoizedFoo by lazy(computeFoo)
if (someCondition && memoizedFoo.isValid()) {
memoizedFoo.doSomething()
}
}
memoizedFoo 变量只会在第一次访问时计算。如果 someCondition 失败，那么该变量根本不会计算。
属性委托要求
对于只读属性(也就是说val属性), 它的委托必须提供一个名为getValue()的函数。该函数接受以下参数：
thisRef —— 必须与属性所有者类型（对于扩展属性——指被扩展的类型）相同或者是它的超类型
property —— 必须是类型 KProperty<*> 或其超类型
这个函数必须返回与属性相同的类型（或其子类型）。
对于一个值可变(mutable)属性(也就是说,var 属性),除 getValue()函数之外,它的委托还必须 另外再提供一个名为setValue()的函数, 这个函数接受以下参数:
property —— 必须是类型 KProperty<*> 或其超类型new value —— 必须和属性同类型或者是它的超类型。
翻译规则
在每个委托属性的实现的背后，Kotlin 编译器都会生成辅助属性并委托给它。例如，对于属性 prop，生成隐藏属性 prop$delegate，而访问器的代码只是简单地委托给这个附加属性：
class C {
var prop: Type by MyDelegate()
}
// 这段是由编译器生成的相应代码：
class C {
private val prop$delegate = MyDelegate()
var prop: Type
get() = prop$delegate.getValue(this, this::prop)
set(value: Type) = prop$delegate.setValue(this, this::prop, value)
}
Kotlin 编译器在参数中提供了关于 prop 的所有必要信息：第一个参数 this 引用到外部类 C 的实例而 this::prop 是 KProperty 类型的反射对象，该对象描述 prop 自身。
提供委托
通过定义 provideDelegate 操作符，可以扩展创建属性实现所委托对象的逻辑。如果 by 右侧所使用的对象将 provideDelegate 定义为成员或扩展函数，那么会调用该函数来 创建属性委托实例。
provideDelegate 的一个可能的使用场景是在创建属性时（而不仅在其 getter 或 setter 中）检查属性一致性。
例如，如果要在绑定之前检查属性名称，可以这样写：
class ResourceLoader<T>(id: ResourceID<T>) {
operator fun provideDelegate(
thisRef: MyUI,
prop: KProperty<*>
): ReadOnlyProperty<MyUI, T> {
checkProperty(thisRef, prop.name)
// 创建委托
}
private fun checkProperty(thisRef: MyUI, name: String) { …… }
}
fun <T> bindResource(id: ResourceID<T>): ResourceLoader<T> { …… }
class MyUI {
val image by bindResource(ResourceID.image_id)
val text by bindResource(ResourceID.text_id)
}
provideDelegate 的参数与 getValue 相同：
thisRef —— 必须与 属性所有者 类型（对于扩展属性——指被扩展的类型）相同或者是它的超类型
property —— 必须是类型 KProperty<*> 或其超类型。
在创建 MyUI 实例期间，为每个属性调用 provideDelegate 方法，并立即执行必要的验证。
如果没有这种拦截属性与其委托之间的绑定的能力，为了实现相同的功能， 你必须显式传递属性名，这不是很方便：
// 检查属性名称而不使用“provideDelegate”功能
class MyUI {
val image by bindResource(ResourceID.image_id, "image")
val text by bindResource(ResourceID.text_id, "text")
}
fun <T> MyUI.bindResource(
id: ResourceID<T>,
propertyName: String
): ReadOnlyProperty<MyUI, T> {
checkProperty(this, propertyName)
// 创建委托
}
在生成的代码中，会调用 provideDelegate 方法来初始化辅助的 prop$delegate 属性。比较对于属性声明 val prop: Type by MyDelegate() 生成的代码与 上面（当 provideDelegate 方法不存在时）生成的代码：
class C {
var prop: Type by MyDelegate()
}
// 这段代码是当“provideDelegate”功能可用时
// 由编译器生成的代码：
class C {
// 调用“provideDelegate”来创建额外的“delegate”属性
private val prop$delegate = MyDelegate().provideDelegate(this, this::prop)
val prop: Type
get() = prop$delegate.getValue(this, this::prop)
}
请注意，provideDelegate 方法只影响辅助属性的创建，并不会影响为 getter 或 setter 生成的代码。
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