Kotlin开发（二）：基本语法秘籍，写代码也能很诗意

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/bryant_liu24/article/details/145286856

引言

Kotlin 是新时代的编程语言，被誉为 Java 的继任者，兼具优雅与高效。如果你还在纠结为什么要学 Kotlin，听我一句劝：人生苦短，何必被复杂语法为难？Kotlin 不仅让代码看起来更简洁，还能提升开发效率，特别适合快节奏的现代程序员。今天，我们就从 Kotlin 的基本语法开始，用幽默的方式揭开它的神秘面纱，带你畅游代码世界，让你轻松“笑”傲编程界！
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基本语法快速入门

Kotlin 是一种现代化的编程语言，语法简洁且功能强大，适合构建各种类型的应用程序。本文将从基础入手，介绍 Kotlin 的基本语法要素，帮助初学者快速上手。

包的定义与导入

Kotlin 中，包声明位于源文件的顶部，格式如下：

package my.demo

import kotlin.text.*

// 其他代码

注意，目录结构与包结构无需完全匹配，源代码文件可以放置在任意位置。

了解更多包的内容

程序入口点

Kotlin 应用程序的入口点是 main 函数：

fun main() {
    println("Hello world!")
}

main 函数的另一种形式可以接受参数：

fun main(args: Array<String>) {
    println(args.contentToString())
}

输出

print：输出内容到标准输出，不换行。
println：输出内容并换行。

示例：

fun main() {
    print("Hello ")
    println("world!")
    println(42)
}

函数

定义函数的基本格式：

fun sum(a: Int, b: Int): Int {
    return a + b
}

或者直接用表达式形式：

fun sum(a: Int, b: Int) = a + b

示例：

fun main() {
    println("sum of 19 and 23 is ${sum(19, 23)}")
}

返回无意义值的函数可以使用 Unit，也可以省略：

fun printSum(a: Int, b: Int) {
    println("sum of $a and $b is ${a + b}")
}

变量

定义变量

不可变变量：val 修饰，初始化后不可更改。
可变变量：var 修饰，允许重新赋值。

示例：

fun main() {
    val x = 5 // 不可变
    var y = 10 // 可变
    y += 1
    println("x = $x, y = $y")
}

Kotlin 支持类型推断，必要时也可以显式指定类型。

类与对象

使用 class 关键字定义类：

class Rectangle(val height: Double, val length: Double) {
    val perimeter = (height + length) * 2
}

fun main() {
    val rectangle = Rectangle(5.0, 2.0)
    println("The perimeter is ${rectangle.perimeter}")
}

继承需使用 open 修饰父类：

open class Shape

class Rectangle(height: Double, length: Double) : Shape()

字符串模板

Kotlin 提供字符串模板，通过 $ 引用变量，或通过 ${} 引用表达式。

fun main() {
    val name = "Kotlin"
    println("Hello, $name!")
    println("1 + 1 = ${1 + 1}")
}

条件与循环

条件表达式

if 既可以作为语句，也可以作为表达式返回值：

fun maxOf(a: Int, b: Int) = if (a > b) a else b

循环

for 循环：

val items = listOf("apple", "banana", "kiwifruit")
for (item in items) {
    println(item)
}

while 循环：

var index = 0
while (index < items.size) {
    println("item at $index is ${items[index]}")
    index++
}

集合操作

Kotlin 对集合操作提供了简洁的语法：

val fruits = listOf("banana", "avocado", "apple", "kiwifruit")
fruits
    .filter { it.startsWith("a") }
    .sortedBy { it }
    .map { it.uppercase() }
    .forEach { println(it) }

空值与空安全

Kotlin 的类型系统通过可空类型 (?) 明确区分是否允许 null：

fun parseInt(str: String): Int? {
    return str.toIntOrNull()
}

fun main() {
    val result = parseInt("123") ?: 0
    println(result)
}

类型检测与转换

使用 is 操作符进行类型检测，并在检测后自动转换：

fun getStringLength(obj: Any): Int? {
    if (obj is String) {
        return obj.length
    }
    return null
}

本文简要介绍了 Kotlin 的核心语法，适合初学者快速了解其基本特性。如果想深入学习 Kotlin，可参阅 JetBrains 官方文档。

习惯用法

1. 创建 DTO（POJO/POCO）

data class Customer(val name: String, val email: String)

data class 会为类提供以下功能：

属性的 getter 和（如果是 var）setter
equals() 和 hashCode()
toString()
copy()
component1()、component2() 等解构函数

2. 函数默认参数

fun foo(a: Int = 0, b: String = "") {
    // ...
}

3. 过滤列表

val positives = list.filter { it > 0 }

4. 检测元素是否存在集合中

if ("john@example.com" in emailsList) { 
    // ...
}

5. 字符串内插

println("Name: $name")

6. 类型判断

when (x) {
    is Foo -> // ...
    is Bar -> // ...
    else -> // ...
}

7. 只读集合

val list = listOf("a", "b", "c")
val map = mapOf("a" to 1, "b" to 2)

8. 遍历 Map

for ((key, value) in map) {
    println("$key -> $value")
}

9. 区间迭代

for (i in 1..10) { /* 包含 10 */ }
for (i in 1 until 10) { /* 不包含 10 */ }
for (i in 10 downTo 1 step 2) { /* 倒序，每次减 2 */ }

10. 延迟属性

val p: String by lazy {
    // 第一次访问时才会计算
    "lazy value"
}

11. 扩展函数

fun String.spaceToCamelCase(): String {
    // ...
}

调用：

"convert this".spaceToCamelCase()

12. 创建单例

object Resource {
    val name = "Name"
}

13. 使用 `inline value class` 提供类型安全

@JvmInline
value class EmployeeId(private val id: String)

14. 实例化抽象类

abstract class MyAbstractClass {
    abstract fun doSomething()
}

val obj = object : MyAbstractClass() {
    override fun doSomething() {
        // ...
    }
}

15. 安全调用操作符

val size = files?.size ?: "empty"

16. 返回 `when` 表达式

fun transform(color: String): Int = when (color) {
    "Red" -> 0
    "Green" -> 1
    "Blue" -> 2
    else -> throw IllegalArgumentException("Invalid color")
}

17. 使用 `with`

val turtle = Turtle()
with(turtle) {
    penDown()
    forward(100.0)
    penUp()
}

18. 配置对象属性

val rectangle = Rectangle().apply {
    length = 4
    breadth = 5
    color = 0xFAFAFA
}

19. 使用泛型和内联函数

inline fun <reified T : Any> Gson.fromJson(json: JsonElement): T {
    return this.fromJson(json, T::class.java)
}

20. 交换两个变量

var a = 1
var b = 2
a = b.also { b = a }

21. 标记代码未完成

fun calcTaxes(): BigDecimal = TODO("Waiting for feedback from accounting")

项目实战：Kotlin 基础语法案例

案例一：简单的 BMI 计算器

fun calculateBMI(weight: Double, height: Double): String {
    val bmi = weight / (height * height)
    return when {
        bmi < 18.5 -> "Underweight"
        bmi < 24.9 -> "Normal weight"
        else -> "Overweight"
    }
}

fun main() {
    val weight = 70.0 // 体重（千克）
    val height = 1.75 // 身高（米）
    println("Your BMI category is: ${calculateBMI(weight, height)}")
}

案例二：学生分数等级判断

fun getGrade(score: Int): String {
    return when (score) {
        in 90..100 -> "A"
        in 80..89 -> "B"
        in 70..79 -> "C"
        in 60..69 -> "D"
        else -> "F"
    }
}

fun main() {
    println("Your grade is: ${getGrade(85)}")
}

案例三：Todo List 应用

class TodoList {
    private val tasks = mutableListOf<String>()

    fun addTask(task: String) {
        tasks.add(task)
        println("Added: $task")
    }

    fun showTasks() {
        println("Your tasks:")
        tasks.forEachIndexed { index, task -> println("${index + 1}. $task") }
    }
}

fun main() {
    val todoList = TodoList()
    todoList.addTask("Learn Kotlin basics")
    todoList.addTask("Complete project")
    todoList.showTasks()
}