研究学习Kotlin的方法有哪些

这篇文章将为大家详细讲解有关研究学习Kotlin的方法有哪些，文章内容质量较高，因此小编分享给大家做个参考，希望大家阅读完这篇文章后对相关知识有一定的了解。

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Kotlin是一门让人感到很舒服的语言，相比Java来说，它更加简洁，省去了琐琐碎碎的语法工作，同时了提供了类似Lambda,String  template,Null Safe Operator等特性。让开发者用起来得心应手。

普通的Java/Android程序员通常只需要很短的时间就能快速使用Kotlin。综合Kotlin的诸多优点，加上Flipboard美国团队自2015年已引入Kotlin，Flipboard中国团队也已经开始采用Kotlin来作为Android主要开发语言。

虽然Kotlin使用简单快捷，然而由于自己的深入研究的习惯导致每接触到Kotlin的新功能，就马不停蹄的研究它的本质，这里总结一下关于如何研究Kotlin的一些方法来快速研究掌握Kotlin。

到底研究什么

比如Kotlin中提供了一种类型叫做Object，使用它我们可以快速实现单例模式的应用。代码特别的简单

object AppSettings {  }

那么问题来了，kotlin这个object类型的类是如何实现的呢，Null安全操作符的实现原理，Lambda表达式是基于内部类还是真正的Lambda，这些问题就是我们要研究的对象。

怎么研究

• Kotlin和Java都是运行在JVM上，但是实际上JVM并不认识Java和Kotlin，因为它只和bytecode(即class文件)打交道。

• 因而通过研究bytecode，我们是可以了解Kotlin的一些深入原理的

• 由于同一份bytecode反编译成java和kotlin文件是等价的，所以将kotlin编译后的class文件反编译成Java，也是具有参考和研究价值的。

实践方法有哪些

• 利用Kotlin插件

• 利用kotlinc,javap等工具

一些实践

Null Safe Operator实现原理

在Java中，我们经常会遇到空指针的问题，Kotlin特意增加了一个空指针安全操作符?。使用起来如下

fun testNullSafeOperator(string: String?) {     System.out.println(string?.toCharArray()?.getOrNull(10)?.hashCode()) }

当我们进行这样的调用时

testNullSafeOperator(null) testNullSafeOperator("12345678901") testNullSafeOperator("123")

得到的输出结果为

null 49 null

从结果可见，并没有像Java那样抛出NullPointerException，而是遇到空指针则不继续执行了。

那么Kotlin的这个空指针安全操作符是如何工作的呢，我们可以借助IntelliJ IDE的Kotlin插件来辅助我们研究，步骤如下

• 使用IntelliJ IDE打开一个待研究的Kotlin文件(需确保Kotlin插件已安装)

• 按照下图依次点击至Show Kotlin Bytecode

• 上面的步骤操作后，会得到这样的bytecode

// access flags 0x19   public final static testNullSafeOperator(Ljava/lang/String;)V     @Lorg/jetbrains/annotations/Nullable;() // invisible, parameter 0    L0     LINENUMBER 11 L0     GETSTATIC java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream;     ALOAD 0     DUP     IFNULL L1   //对string字符串判空     INVOKESTATIC kotlin/text/StringsKt.toCharArray (Ljava/lang/String;)[C     DUP     IFNULL L1  //对CharArray判空     BIPUSH 10     INVOKESTATIC kotlin/collections/ArraysKt.getOrNull ([CI)Ljava/lang/Character;     DUP     IFNULL L1  //对Char判空     INVOKEVIRTUAL java/lang/Object.hashCode ()I     INVOKESTATIC java/lang/Integer.valueOf (I)Ljava/lang/Integer;     GOTO L2    L1     POP     ACONST_NULL    L2     INVOKEVIRTUAL java/io/PrintStream.println (Ljava/lang/Object;)V    L3     LINENUMBER 12 L3     RETURN    L4     LOCALVARIABLE string Ljava/lang/String; L0 L4 0     MAXSTACK = 3     MAXLOCALS = 1 }

由字节码分析可见，其实所谓的 空指针安全操作符其实内部就是以此判空来确保不出现空指针  ，如果字节码不好理解，那我们使用上面的Decompile功能，将bytecode转成Java，如图操作

反编译后得到的Java代码为

public static final void testNullSafeOperator(@Nullable String string) {       PrintStream var10000;       Integer var5;       label18: {          var10000 = System.out;          if(string != null) {             PrintStream var2 = var10000;             if(string == null) {                throw new TypeCastException("null cannot be cast to non-null type java.lang.String");             }              char[] var4 = ((String)string).toCharArray();             Intrinsics.checkExpressionValueIsNotNull(var4, "(this as java.lang.String).toCharArray()");             char[] var3 = var4;             var10000 = var2;             if(var3 != null) {                Character var10001 = ArraysKt.getOrNull(var3, 10);                if(var10001 != null) {                   var5 = Integer.valueOf(var10001.hashCode());                   break label18;                }             }          }           var5 = null;       }        var10000.println(var5);    }

这样读起来是不是更加容易理解呢。

Object类型研究

这里我们回到Object类型，还是再举个例子看看如何使用

//这是定义 object AppSettings {     fun updateConfig() {         //do some updating work     } }

关于应用也很简单

//在Kotlin文件中调用 AppSettings.updateConfig()  //在Java文件中调用 AppSettings.INSTANCE.updateConfig();

我们先看一下AppSettings的字节码文件

// ================AppSettings.class ================= // class version 50.0 (50) // access flags 0x31 public final class AppSettings {   // access flags 0x11   public final updateConfig()V    L0     LINENUMBER 7 L0     RETURN    L1     LOCALVARIABLE this LAppSettings; L0 L1 0     MAXSTACK = 0     MAXLOCALS = 1    // access flags 0x2   private ()V    L0     LINENUMBER 4 L0     ALOAD 0     INVOKESPECIAL java/lang/Object. ()V     ALOAD 0     CHECKCAST AppSettings     PUTSTATIC AppSettings.INSTANCE : LAppSettings;     RETURN    L1     LOCALVARIABLE this LAppSettings; L0 L1 0     MAXSTACK = 1     MAXLOCALS = 1    // access flags 0x19   public final static LAppSettings; INSTANCE    // access flags 0x8   static ()V    L0     LINENUMBER 4 L0     //静态代码块中实例化，即类加载时便开始实例化     NEW AppSettings     INVOKESPECIAL AppSettings. ()V     RETURN     MAXSTACK = 1     MAXLOCALS = 0    @Lkotlin/Metadata;(mv={1, 1, 5}, bv={1, 0, 1}, k=1, d1={"\u0000\u0012\n\u0002\u0018\u0002\n\u0002\u0010\u0000\n\u0002\u0008\u0002\n\u0002\u0010\u0002\n\u0000\u0008\u00c6\u0002\u0018\u00002\u00020\u0001B\u0007\u0008\u0002\u00a2\u0006\u0002\u0010\u0002J\u0006\u0010\u0003\u001a\u00020\u0004\u00a8\u0006\u0005"}, d2={"LAppSettings;", "", "()V", "updateConfig", "", "production sources for module KotlinObject"})   // compiled from: AppSettings.kt }

由此可见，Kotlin的object也就是Java的单例模式的实现，在静态代码块初始化实例。如果字节码没有看懂的话，可以尝试反编译成Java代码来详细研究。

Lambda表达式研究

除此之外，Kotlin也是支持了Lambda表达式的。由于并非所有的JVM版本都支持invokedynamic(Lambda表达式依赖的字节码指令)，比如Java  6的JVM，这其中就包含了许多安卓设备。所以我们怀疑Kotlin可能是像Scala那样将lambda表达式转换成了匿名内部类。

一个简单的Lambda表达式例子

class Test {     fun testObservable() {         val observable = Observable()         observable.addObserver { o, arg ->             System.out.println("$o $arg")         }     } }

我们使用插件同样查看bytecode

// ================Test.class ================= // class version 50.0 (50) // access flags 0x31 public final class Test {    // access flags 0x11   public final testObservable()V    L0     LINENUMBER 8 L0     NEW java/util/Observable     DUP     INVOKESPECIAL java/util/Observable. ()V     ASTORE 1    L1     LINENUMBER 9 L1     ALOAD 1     GETSTATIC Test$testObservable$1.INSTANCE : LTest$testObservable$1;  //这里就是使用了匿名内部类(常常包含$字符)     CHECKCAST java/util/Observer     INVOKEVIRTUAL java/util/Observable.addObserver (Ljava/util/Observer;)V    L2     LINENUMBER 12 L2     RETURN    L3     LOCALVARIABLE observable Ljava/util/Observable; L1 L3 1     LOCALVARIABLE this LTest; L0 L3 0     MAXSTACK = 2     MAXLOCALS = 2    // access flags 0x1   public ()V    L0     LINENUMBER 6 L0     ALOAD 0     INVOKESPECIAL java/lang/Object. ()V     RETURN    L1     LOCALVARIABLE this LTest; L0 L1 0     MAXSTACK = 1     MAXLOCALS = 1    @Lkotlin/Metadata;(mv={1, 1, 5}, bv={1, 0, 1}, k=1, d1={"\u0000\u0012\n\u0002\u0018\u0002\n\u0002\u0010\u0000\n\u0002\u0008\u0002\n\u0002\u0010\u0002\n\u0000\u0018\u00002\u00020\u0001B\u0005\u00a2\u0006\u0002\u0010\u0002J\u0006\u0010\u0003\u001a\u00020\u0004\u00a8\u0006\u0005"}, d2={"LTest;", "", "()V", "testObservable", "", "production sources for module KotlinObject"})   // access flags 0x18   final static INNERCLASS Test$testObservable$1 null null   // compiled from: Space.kt }   // ================Test$testObservable$1.class ================= // class version 50.0 (50) // access flags 0x30 //生成的匿名内部类，规则为  当前的类名$当前的方法名$匿名内部类序号 final class Test$testObservable$1 implements java/util/Observer  {    // access flags 0x11   public final update(Ljava/util/Observable;Ljava/lang/Object;)V    L0     LINENUMBER 10 L0     GETSTATIC java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream;     NEW java/lang/StringBuilder     DUP     INVOKESPECIAL java/lang/StringBuilder. ()V     ALOAD 1     INVOKEVIRTUAL java/lang/StringBuilder.append (Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/StringBuilder;     LDC " "     INVOKEVIRTUAL java/lang/StringBuilder.append (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;     ALOAD 2     INVOKEVIRTUAL java/lang/StringBuilder.append (Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/StringBuilder;     INVOKEVIRTUAL java/lang/StringBuilder.toString ()Ljava/lang/String;     INVOKEVIRTUAL java/io/PrintStream.println (Ljava/lang/String;)V    L1     LINENUMBER 11 L1     RETURN    L2     LOCALVARIABLE this LTest$testObservable$1; L0 L2 0     LOCALVARIABLE o Ljava/util/Observable; L0 L2 1     LOCALVARIABLE arg Ljava/lang/Object; L0 L2 2     MAXSTACK = 3     MAXLOCALS = 3    // access flags 0x0   ()V     ALOAD 0     INVOKESPECIAL java/lang/Object. ()V     RETURN     MAXSTACK = 1     MAXLOCALS = 1    // access flags 0x19   public final static LTest$testObservable$1; INSTANCE    // access flags 0x8   static ()V     NEW Test$testObservable$1     DUP     INVOKESPECIAL Test$testObservable$1. ()V     PUTSTATIC Test$testObservable$1.INSTANCE : LTest$testObservable$1;     RETURN     MAXSTACK = 2     MAXLOCALS = 0    @Lkotlin/Metadata;(mv={1, 1, 5}, bv={1, 0, 1}, k=3, d1={"\u0000\u0016\n\u0000\n\u0002\u0010\u0002\n\u0000\n\u0002\u0018\u0002\n\u0002\u0008\u0002\n\u0002\u0010\u0000\n\u0000\u0010\u0000\u001a\u00020\u00012\u000e\u0010\u0002\u001a\n \u0004*\u0004\u0018\u00010\u00030\u00032\u000e\u0010\u0005\u001a\n \u0004*\u0004\u0018\u00010\u00060\u0006H\n\u00a2\u0006\u0002\u0008\u0007"}, d2={"", "", "o", "Ljava/util/Observable;", "kotlin.jvm.PlatformType", "arg", "", "update"})   OUTERCLASS Test testObservable ()V   // access flags 0x18   final static INNERCLASS Test$testObservable$1 null null   // compiled from: Space.kt }

分析字节码可以看到有两个class文件，因此可以推断出Kotlin的Lambda表达式目前是一种基于内部类的语法糖实现。

除此之外，我们还可以使用kotlinc(Kotlin编译器来验证)

kotlinc Test.kt

执行完成后，查看生成的class文件

ls | grep ^Test Test$testObservable$1.class Test.class Test.kt

当然，我们还可以使用javap同样实现查看bytecode的功能，即 javap -c className 。

除此之外，我们还可以利用上面的方法研究如下Kotlin的特性

• lazy初始化

• when表达式

• 方法引用

关于研究学习Kotlin的方法有哪些就分享到这里了，希望以上内容可以对大家有一定的帮助，可以学到更多知识。如果觉得文章不错，可以把它分享出去让更多的人看到。