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如何避免Kotlin里的陷阱？

最近 Kotlin 特別流行，并且我也贊同 Kotlin 是一個(gè)經(jīng)過(guò)深思熟慮后被設(shè)計(jì)出的語(yǔ)言，除了下面提到的缺點(diǎn)之外。我會(huì)在本文向你分析一些我在開(kāi)發(fā)過(guò)程中遇到的陷阱，并且教你如何避免他們。

謎一樣的 null

在 Kotlin 當(dāng)中，你可以不用考慮在你的代碼中如何處理 null 的問(wèn)題，這會(huì)讓你忘記 null 是無(wú)處不在的這個(gè)說(shuō)法，只不過(guò)被隱藏了起來(lái)?？纯聪旅孢@個(gè)表面看起來(lái)沒(méi)有問(wèn)題的類：

 
 
 
      
  
  
  1. class Foo { 
    2.   
  
  
  2.     private val c: String 
    3.   
  
  
  3.     init { 
    4.   
  
  
  4.         bar() 
    5.   
  
  
  5.         c = "" 
    6.   
  
  
  6.     } 
    7.   
  
  
  7.     private fun bar() { 
    8.   
  
  
  8.         println(c.length) 
    9.   
  
  
  9.     } 
    10.   
  
  
  10. } 
    11.

如果你嘗試初始化這個(gè)類，那么代碼就會(huì)拋出一個(gè) NullPointerException。因?yàn)?bar 方法嘗試在 c 變量初始化之前就訪問(wèn)它。

盡管這個(gè)代碼本身就是有問(wèn)題的，才導(dǎo)致異常拋出。但是更糟糕的是你的編譯器不會(huì)發(fā)現(xiàn)這一點(diǎn)。

Kotlin 可以幫你在絕大部分情況下避免 null，但是你不能因此而忘記 null 的存在。否則遲早有一天你會(huì)碰上類似的問(wèn)題。

來(lái)自 JDK 的 null

Kotlin 的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)能夠很好地處理 null。但是如果你使用了 JDK 中的類，你需要自己處理關(guān)于 JDK 方法調(diào)用可能產(chǎn)生的空指針。

大部分情況下 Kotlin 的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)就足夠了，但是有時(shí)你需要使用到 ConcurrentHashMap：

 
 
 
      
  
  
  1. val map = ConcurrentHashMap() 
    2.   
  
  
  2. map["foo"] = "bar" 
    3.   
  
  
  3. val bar: String = map["foo"]!! 
    4.

這時(shí)，你需要使用 !! 操作符。但某些情況下你還可以使用像 (?) 這樣的對(duì) null 安全的操作符來(lái)替換它。盡管如此，當(dāng)你使用 !! 或者 ? ，或者編寫(xiě)了一個(gè)適配器來(lái)使用 Java 類庫(kù)的時(shí)候，你會(huì)發(fā)現(xiàn)代碼因?yàn)檫@些修改而變的混亂。這是你無(wú)法避免的問(wèn)題。

你還可能會(huì)碰上更多更可怕的問(wèn)題。當(dāng)你使用 JDK 類中的方法的時(shí)候，返回值可能是null，而且沒(méi)有什么像 Map 訪問(wèn)一樣的語(yǔ)法糖。

考慮如下例子：

 
 
 
      
  
  
  1. val queue: Queue = LinkedList() 
    2.   
  
  
  2. queue.peek().toInt() 
    3.

這種情況下，你使用了可能返回 null 值的 peek 方法。但是 Kotlin 編譯器不會(huì)提示你這個(gè)問(wèn)題，所以當(dāng)你的 Queue 是空隊(duì)列的的時(shí)候，可能會(huì)觸發(fā) NullPointerException 異常。

問(wèn)題在于我們使用的 Queue 是 JDK 的一個(gè)接口，并且當(dāng)你查看 peek 方法的文檔時(shí)：

 
 
 
      
  
  
  1. /** 
    2.   
  
  
  2.   * Retrieves, but does not remove, the head of this queue, 
    3.   
  
  
  3.   * or returns {@code null} if this queue is empty. 
    4.   
  
  
  4.   * 
    5.   
  
  
  5.   * @return the head of this queue, or {@code null} if this queue is empty 
    6.   
  
  
  6.   */ 
    7.   
  
  
  7.   E peek(); 
    8.

文檔中說(shuō) peek 方法會(huì)返回一個(gè) E 類型的對(duì)象，但是 Kotlin 認(rèn)為 E 是不可空的。在接下來(lái)的 Kotlin 版本中可能會(huì)解決這個(gè)問(wèn)題，但是現(xiàn)在當(dāng)你在你的工程中使用類似接口的時(shí)候，一定要注意：

 
 
 
      
  
  
  1. val queue: Queue = LinkedList() 
    2.   
  
  
  2. queue.peek()?.toInt() 
    3.

內(nèi)部 it

當(dāng)一個(gè) lambda 表達(dá)式只有一個(gè)參數(shù)的時(shí)候，你可以在你的代碼中將其省略，并用 it 代替。

  • it：?jiǎn)螀?shù)的內(nèi)部名稱。當(dāng)你表達(dá)式只有一個(gè)參數(shù)的時(shí)候，這是一個(gè)很有用的特性，聲明的過(guò)程可以省略(就像 ->)，并且參數(shù)名稱為 it。

問(wèn)題是，當(dāng)你的代碼中存在向下面例子一樣的嵌套函數(shù)的時(shí)候：

 
 
 
      
  
  
  1. val list = listOf("foo.bar", "baz.qux") 
    2.   
  
  
  2. list.forEach { 
    3.   
  
  
  3.     it.split(".").forEach { 
    4.   
  
  
  4.         println(it) 
    5.   
  
  
  5.     } 
    6.   
  
  
  6. } 
    7.

it 參數(shù)會(huì)混淆。解決方法就是像下面這樣顯示的聲明：

 
 
 
      
  
  
  1. list.forEach { item -> 
    2.   
  
  
  2.     item.split(".").forEach { part -> 
    3.   
  
  
  3.         println(part) 
    4.   
  
  
  4.     } 
    5.   
  
  
  5. } 
    6.

看起來(lái)是不是好多了!

隱藏的復(fù)制

注意觀察下面的類：

 
 
 
      
  
  
  1. data class Foo(val bars: MutableList) 
    2.

data 類提供了一系列的方法，并且你可以通過(guò)拷貝得到其鏡像。猜猜下面的代碼會(huì)輸出什么?

 
 
 
      
  
  
  1. val bars = mutableListOf("foobar", "wombar") 
    2.   
  
  
  2. val foo0 = Foo(bars) 
    3.   
  
  
  3. val foo1 = foo0.copy() 
    4.   
  
  
  4. bars.add("oops") 
    5.   
  
  
  5. println(foo1.bars.joinToString()) 
    6.

 控制臺(tái)會(huì)輸出 foobar, wombar, oops。問(wèn)題出在 copy 方法并沒(méi)有真正地復(fù)制一個(gè)完整的對(duì)象， 而是復(fù)制了對(duì)象的引用。當(dāng)你忘記編寫(xiě)單元測(cè)試類，并且將你的 data 類按照不可變類來(lái)傳遞的時(shí)候，就可能出現(xiàn)這種問(wèn)題。

解決方法就是當(dāng)你使用 data 類的時(shí)候一定要多加小心，并且當(dāng)你必須將其作為值對(duì)象的時(shí)候，像下面這樣：

 
 
 
      
  
  
  1. data class Foo(val bars: List) 
    2.
  • data 類還有一個(gè)問(wèn)題：其 equals / hashCode 方法所用到的屬性不可變。你只能通過(guò)手工重寫(xiě)這些方法的方式來(lái)修改返回值。謹(jǐn)記上面這一點(diǎn)。

內(nèi)部方法暴露

仔細(xì)思考下面的例子：

 
 
 
      
  
  
  1. class MyApi { 
    2.   
  
  
  2.     fun operation0() { 
    3.   
  
  
  3.     } 
    4.   
  
  
  4.     internal fun hiddenOperation() {             
    5.   
  
  
  5.     } 
    6.   
  
  
  6. } 
    7.

當(dāng)你在 Kotlin 的項(xiàng)目中引用這個(gè)類的時(shí)候，internal 關(guān)鍵字是生效的。但是當(dāng)你從一個(gè) Java 項(xiàng)目中使用的時(shí)候，hiddenOperation 就變成了一個(gè)公共方法!為了避免這種情況，我建議使用接口的方式來(lái)隱藏實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)：

 
 
 
      
  
  
  1. interface MyApi { 
    2.   
  
  
  2.     fun operation0() 
    3.   
  
  
  3. } 
    4.   
  
  
  4. class MyApiImpl: MyApi { 
    5.   
  
  
  5.     override fun operation0() { 
    6.   
  
  
  6.     } 
    7.   
  
  
  7.     internal fun hiddenOperation() { 
    8.   
  
  
  8.     } 
    9.   
  
  
  9. } 
    10.

特殊的全局?jǐn)U展

毫無(wú)疑問(wèn)，擴(kuò)展函數(shù)的功能非常重要。但通常，能力越大責(zé)任越大。例如，你可以編寫(xiě)全局的 JDK 類擴(kuò)展函數(shù)。但是當(dāng)這個(gè)函數(shù)只在本地上下文中有意義，卻是全局可見(jiàn)的時(shí)候，就會(huì)帶來(lái)很多麻煩。

 
 
 
      
  
  
  1. fun String.extractCustomerName() : String { 
    2.   
  
  
  2.     // ... 
    3.   
  
  
  3. } 
    4.

每個(gè)跳轉(zhuǎn)到你的方法的人都會(huì)不知所措。所以我認(rèn)為在你編寫(xiě)這樣的方法之前務(wù)必三思。下面就是一個(gè)建議：

 
 
 
      
  
  
  1. /** 
    2.   
  
  
  2.  * Returns an element of this [List] wrapped in an Optional 
    3.   
  
  
  3.  * which is empty if `idx` is out of bounds. 
    4.   
  
  
  4.  */ 
    5.   
  
  
  5. fun  List.getIfPresent(idx: Int) = 
    6.   
  
  
  6.         if (idx >= size) { 
    7.   
  
  
  7.             Optional.empty() 
    8.   
  
  
  8.         } else { 
    9.   
  
  
  9.             Optional.of(get(idx)) 
    10.   
  
  
  10.         } 
    11.   
  
  
  11. /** 
    12.   
  
  
  12.  * Negates `isPresent`. 
    13.   
  
  
  13.  */ 
    14.   
  
  
  14. fun  Optional.isNotPresent() = isPresent.not() 
    15.

lambdas Unit 返回值 vs Java SAM 轉(zhuǎn)換

如果你的函數(shù)參數(shù)是 lambdas 表達(dá)式，并且返回值類型是 Unit 的時(shí)候，你可以省略return 關(guān)鍵字：

 
 
 
      
  
  
  1. fun consumeText(text: String, fn: (String) -> Unit) { 
    2.   
  
  
  2. } 
    3.   
  
  
  3. // usage 
    4.   
  
  
  4. consumeText("foo") { 
    5.   
  
  
  5.     println(it) 
    6.   
  
  
  6. } 
    7.

這是一個(gè)很有趣的特性，但是當(dāng)你在 Java 代碼中調(diào)用該方法的時(shí)候會(huì)比較尷尬：

 
 
 
      
  
  
  1. consumeText("foo", (text) -> { 
    2.   
  
  
  2.     System.out.println(text); 
    3.   
  
  
  3.     return Unit.INSTANCE; 
    4.   
  
  
  4. }); 
    5.

這對(duì)于 Java 端來(lái)說(shuō)是不友好的，如果你想在 Java 中成功調(diào)用該方法，你需要定義如下接口：

 
 
 
      
  
  
  1. nterface StringConsumer { 
    2.   
  
  
  2.     fun consume(text: String) 
    3.   
  
  
  3. } 
    4.   
  
  
  4. fun consumeText(text: String, fn: StringConsumer) { 
    5.   
  
  
  5. } 
    6.

然后你就能使用 Java 的 SAM 轉(zhuǎn)換。

 
 
 
      
  
  
  1. consumeText("foo", System.out::println); 
    2.

但是在 Kotlin 這邊看起來(lái)就很糟糕了：

 
 
 
      
  
  
  1. consumeText("foo", object: StringConsumer { 
    2.   
  
  
  2.     override fun consume(text: String) { 
    3.   
  
  
  3.         println(text) 
    4.   
  
  
  4.     } 
    5.   
  
  
  5. }) 
    6.

問(wèn)題關(guān)鍵點(diǎn)在于只有 Java 支持 SAM 轉(zhuǎn)換，Kotlin 并不支持。我的建議是簡(jiǎn)單的場(chǎng)景中，只是用 Java 的 SAM 接口作為一個(gè)消費(fèi)者：

 
 
 
      
  
  
  1. fun consumeText(text: String, fn: Consumer) { 
    2.   
  
  
  2. } 
    3.   
  
  
  3. // usage from Kotlin 
    4.   
  
  
  4. consumeText("foo", Consumer { 
    5.   
  
  
  5.     println(it) 
    6.   
  
  
  6. }) 
    7.   
  
  
  7. // usage from Java 
    8.   
  
  
  8. consumeText("foo", System.out::println); 
    9.

Java 中使用不可變集合

Kotlin 提供了 JDK 集合類的不可變版本。

 
 
 
      
  
  
  1. fun createSet(): Set = setOf("foo") 
    2.   
  
  
  2. // ... 
    3.   
  
  
  3. createSet().add("bar") // oops, compile error 
    4.

這是一個(gè)很好的補(bǔ)充。但是當(dāng)你在看 Java JDK 的 Set 類 API 的時(shí)候會(huì)發(fā)現(xiàn)：

 
 
 
      
  
  
  1. createSet().add("bar"); // UnsupportedOperationException 
    2.

當(dāng)你嘗試修改這個(gè) Set 的時(shí)候，就會(huì)拋出這個(gè)異常，就像你使用了Collections.unmodifiableSet() 方法一樣。我不知道這種情況是否合理，但是你在使用 Kotlin 不可變版本的 Java 集合類的時(shí)候，需要謹(jǐn)記這一點(diǎn)。

接口中沒(méi)有重載

Kotlin 在接口上不支持使用 @JvmOverloads 注解，當(dāng)然 override 也不行。

 
 
 
      
  
  
  1. interface Foo { 
    2.   
  
  
  2.     @JvmOverloads // OUCH! 
    3.   
  
  
  3.     fun bar(qux: String) 
    4.   
  
  
  4. } 
    5.   
  
  
  5. class FooImpl : Foo { 
    6.   
  
  
  6.  
    7.   
  
  
  7.     @JvmOverloads // YIKES! 
    8.   
  
  
  8.     override fun bar(qux: String) { 
    9.   
  
  
  9.     } 
    10.   
  
  
  10. } 
    11.

你只能像下面這樣手動(dòng)定義：

 
 
 
      
  
  
  1. interface Foo { 
    2.   
  
  
  2.     fun bar() 
    3.   
  
  
  3.     fun bar(qux: String) 
    4.   
  
  
  4. } 
    5.

要記住你可以使用 Kotlin 中的 KEEP (Kotlin Evolution and Enhancement Process) 來(lái)改善。KEEP 與 Java 中的 JEP 類似，但是與 JEP 相比要簡(jiǎn)潔許多。

總結(jié)

Kotlin 現(xiàn)下很流行，并且我也認(rèn)為他是一個(gè)增強(qiáng)版的 Java。但是在使用 Kotlin 的時(shí)候你仍需要保持清醒，尤其是當(dāng)你身處各種各樣的關(guān)于 Kotlin 的宣傳之中時(shí)。如果你要使用 Kotlin 的話，一定要注意我們?cè)谏厦嫣岬降?Kotlin 相關(guān)的缺陷。

***我還是想說(shuō)，上述提到的問(wèn)題都比較容易解決，并且不會(huì)對(duì)語(yǔ)言的使用方面帶來(lái)本質(zhì)性的傷害。


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