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Kotlin是一門(mén)讓人感到很舒服的語(yǔ)言，相比Java來(lái)說(shuō)，它更加簡(jiǎn)潔，省去了瑣瑣碎碎的語(yǔ)法工作，同時(shí)了提供了類(lèi)似Lambda,String template,Null Safe Operator等特性。讓開(kāi)發(fā)者用起來(lái)得心應(yīng)手。
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普通的Java/Android程序員通常只需要很短的時(shí)間就能快速使用Kotlin。綜合Kotlin的諸多優(yōu)點(diǎn)，加上Flipboard美國(guó)團(tuán)隊(duì)自2015年已引入Kotlin，F(xiàn)lipboard中國(guó)團(tuán)隊(duì)也已經(jīng)開(kāi)始采用Kotlin來(lái)作為Android主要開(kāi)發(fā)語(yǔ)言。
雖然Kotlin使用簡(jiǎn)單快捷，然而由于自己的深入研究的習(xí)慣導(dǎo)致每接觸到Kotlin的新功能，就馬不停蹄的研究它的本質(zhì)，這里總結(jié)一下關(guān)于如何研究Kotlin的一些方法來(lái)快速研究掌握Kotlin。
到底研究什么
比如Kotlin中提供了一種類(lèi)型叫做Object，使用它我們可以快速實(shí)現(xiàn)單例模式的應(yīng)用。代碼特別的簡(jiǎn)單
- object AppSettings {
- }
那么問(wèn)題來(lái)了，kotlin這個(gè)object類(lèi)型的類(lèi)是如何實(shí)現(xiàn)的呢，Null安全操作符的實(shí)現(xiàn)原理，Lambda表達(dá)式是基于內(nèi)部類(lèi)還是真正的Lambda，這些問(wèn)題就是我們要研究的對(duì)象。
怎么研究
- Kotlin和Java都是運(yùn)行在JVM上，但是實(shí)際上JVM并不認(rèn)識(shí)Java和Kotlin，因?yàn)樗缓蚥ytecode(即class文件)打交道。
- 因而通過(guò)研究bytecode，我們是可以了解Kotlin的一些深入原理的
- 由于同一份bytecode反編譯成java和kotlin文件是等價(jià)的，所以將kotlin編譯后的class文件反編譯成Java，也是具有參考和研究?jī)r(jià)值的。
實(shí)踐方法有哪些
- 利用Kotlin插件
- 利用kotlinc,javap等工具
一些實(shí)踐
Null Safe Operator實(shí)現(xiàn)原理
在Java中，我們經(jīng)常會(huì)遇到空指針的問(wèn)題，Kotlin特意增加了一個(gè)空指針安全操作符?。使用起來(lái)如下
- fun testNullSafeOperator(string: String?) {
- System.out.println(string?.toCharArray()?.getOrNull(10)?.hashCode())
- }
當(dāng)我們進(jìn)行這樣的調(diào)用時(shí)
- testNullSafeOperator(null)
- testNullSafeOperator("12345678901")
- testNullSafeOperator("123")
得到的輸出結(jié)果為
- null
- 49
- null
從結(jié)果可見(jiàn)，并沒(méi)有像Java那樣拋出NullPointerException，而是遇到空指針則不繼續(xù)執(zhí)行了。
那么Kotlin的這個(gè)空指針安全操作符是如何工作的呢，我們可以借助IntelliJ IDE的Kotlin插件來(lái)輔助我們研究，步驟如下
- 使用IntelliJ IDE打開(kāi)一個(gè)待研究的Kotlin文件(需確保Kotlin插件已安裝)
- 按照下圖依次點(diǎn)擊至Show Kotlin Bytecode
- 上面的步驟操作后，會(huì)得到這樣的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 //對(duì)string字符串判空
- INVOKESTATIC kotlin/text/StringsKt.toCharArray (Ljava/lang/String;)[C
- DUP
- IFNULL L1 //對(duì)CharArray判空
- BIPUSH 10
- INVOKESTATIC kotlin/collections/ArraysKt.getOrNull ([CI)Ljava/lang/Character;
- DUP
- IFNULL L1 //對(duì)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
- }
由字節(jié)碼分析可見(jiàn)，其實(shí)所謂的 空指針安全操作符其實(shí)內(nèi)部就是以此判空來(lái)確保不出現(xiàn)空指針 ，如果字節(jié)碼不好理解，那我們使用上面的Decompile功能，將bytecode轉(zhuǎn)成Java，如圖操作
反編譯后得到的Java代碼為
- 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);
- }
這樣讀起來(lái)是不是更加容易理解呢。
Object類(lèi)型研究
這里我們回到Object類(lèi)型，還是再舉個(gè)例子看看如何使用
- //這是定義
- object AppSettings {
- fun updateConfig() {
- //do some updating work
- }
- }
關(guān)于應(yīng)用也很簡(jiǎn)單
- //在Kotlin文件中調(diào)用
- AppSettings.updateConfig()
- //在Java文件中調(diào)用
- AppSettings.INSTANCE.updateConfig();
我們先看一下AppSettings的字節(jié)碼文件
- // ================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
- //靜態(tài)代碼塊中實(shí)例化，即類(lèi)加載時(shí)便開(kāi)始實(shí)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
- }
由此可見(jiàn)，Kotlin的object也就是Java的單例模式的實(shí)現(xiàn)，在靜態(tài)代碼塊初始化實(shí)例。如果字節(jié)碼沒(méi)有看懂的話，可以嘗試反編譯成Java代碼來(lái)詳細(xì)研究。
Lambda表達(dá)式研究
除此之外，Kotlin也是支持了Lambda表達(dá)式的。由于并非所有的JVM版本都支持invokedynamic(Lambda表達(dá)式依賴的字節(jié)碼指令)，比如Java 6的JVM，這其中就包含了許多安卓設(shè)備。所以我們懷疑Kotlin可能是像Scala那樣將lambda表達(dá)式轉(zhuǎn)換成了匿名內(nèi)部類(lèi)。
一個(gè)簡(jiǎn)單的Lambda表達(dá)式例子
- class Test {
- fun testObservable() {
- val observable = Observable()
- observable.addObserver { o, arg ->
- System.out.println("$o $arg")
- }
- }
- }
我們使用插件同樣查看bytecode
- // ================Test.class =================
- // class version 50.0 (50)
- // access flags 0x31
- public final class Test {
- // access flags 0x11
- public final testObservable()V
- L0
- LINENUMBER 8 L0
- NEW java/util/Observable
- DUP
- INVOKESPECIAL java/util/Observable.
()V - ASTORE 1
- L1
- LINENUMBER 9 L1
- ALOAD 1
- GETSTATIC Test$testObservable$1.INSTANCE : LTest$testObservable$1; //這里就是使用了匿名內(nèi)部類(lèi)(常常包含$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$1.class =================
- // class version 50.0 (50)
- // access flags 0x30
- //生成的匿名內(nèi)部類(lèi)，規(guī)則為 當(dāng)前的類(lèi)名$當(dāng)前的方法名$匿名內(nèi)部類(lèi)序號(hào)
- final class Test$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$1 null null
- // compiled from: Space.kt
- }
分析字節(jié)碼可以看到有兩個(gè)class文件，因此可以推斷出Kotlin的Lambda表達(dá)式目前是一種基于內(nèi)部類(lèi)的語(yǔ)法糖實(shí)現(xiàn)。
除此之外，我們還可以使用kotlinc(Kotlin編譯器來(lái)驗(yàn)證)
- kotlinc Test.kt
執(zhí)行完成后，查看生成的class文件
- ls | grep ^Test
- Test$testObservable$1.class
- Test.class
- Test.kt
當(dāng)然，我們還可以使用javap同樣實(shí)現(xiàn)查看bytecode的功能，即 javap -c className 。
除此之外，我們還可以利用上面的方法研究如下Kotlin的特性
- lazy初始化
- when表達(dá)式
- 方法引用
關(guān)于Kotlin的研究方法目前就是這些，Kotlin很簡(jiǎn)單，但也要知其所以然，方能游刃有余編碼。希望大家可以嘗試Kotlin，并玩的開(kāi)心。
網(wǎng)站名稱(chēng)：研究學(xué)習(xí)Kotlin的一些方法
當(dāng)前鏈接：http://www.5511xx.com/article/cocsgcs.html
