150 lines
16 KiB
Markdown
150 lines
16 KiB
Markdown
# 开篇词 | 入门Kotlin有多容易，精通Kotlin就有多难
|
||
|
||
你好，我是朱涛，欢迎和我一起学习Kotlin。
|
||
|
||
作为一名Kotlin、Android领域的谷歌开发者专家，我曾经负责过陌陌创新业务的Android客户端。从2017年开始，我和我的团队成员们就一直在探索Kotlin在Android中的应用，并在Kotlin函数式编程、Kotlin DSL、Kotlin协程以及Android Jetpack方面积累了一些实践经验。我的博客“Kotlin Jetpack实战”也影响和帮助了数万名Kotlin、Android开发者。
|
||
|
||
Kotlin于我来说，就如恋人一般，令我深深地着迷。在过去的5年里，我一直在使用Kotlin进行Android研发的工作。但实际上，在使用Kotlin之前，我的主力语言是Java，那段时间，我负责过陌陌Android客户端的代码规范以及性能优化工作。在这段工作里，我见过各式各样的**Java烂代码**，有些烂代码是程序员主观疏忽写出来的，而还有些代码是业务本身复杂度决定的。那个时候，我就意识到了Java语言的一些缺陷。
|
||
|
||
* **语法表现力差。**
|
||
|
||
比如，Java 1.8之前不支持Lambda表达式，匿名内部的写法繁琐；在函数方面，不支持高阶函数，不支持参数默认值，也不支持函数命名参数。当我们需要在Java当中实现类似需求时，不得不自己寻求其他替代方案，这就进一步提高了开发难度，降低了开发效率。
|
||
|
||
* **可读性差，难维护。**
|
||
|
||
如果我们单独去看Java的每个语法表现力的问题，可能会觉得没什么大不了。然而，当这样的问题积少成多，并且随着工程复杂度的提升，语法表现力的问题会进一步演变成可读性问题、维护性问题。
|
||
|
||
举个例子，Java当中的Callback，如果只是一到两个Callback的嵌套，那么它还在容忍的范围内，一旦业务变得复杂，Callback嵌套超过3层，代码可读性就会急剧下降，而后的维护工作将会变成一场灾难！出现Bug，也只是迟早的问题。
|
||
|
||
* **Java自身的语法设计也使它更容易出错。**
|
||
|
||
比如，Java基础类型的隐式转换，你可以直接将字符变量赋值给整型变量，而编译器也不会报错。再比如，Java的内部类会偷偷持有外部类的引用，从而在某些场景中导致内存泄漏。Java这样的语法设计就让我们程序员更容易写出Bug。
|
||
|
||
* **并发编程，在Java当中也是一大难题。**
|
||
|
||
在Java当中，线程与并发以及它复杂的同步机制，它们就像是一头头难以驯服的野马，初中级Java程序员都会对其望而生畏。
|
||
|
||
以上Java的所有缺陷，最终反映到实际工作中，就会变成：**前期开发效率低，中期线上问题多，后期代码难维护。**其实，归根结底，都是因为Java实在是太老了。而Kotlin作为一门刚出生不久的语言，就是为了解决这些问题而生的。
|
||
|
||
在与Kotlin相伴5年的过程中，我一直在研究、探索这门语言的原理和使用技巧，也沉淀了一些实践经验和思考感悟，希望通过这门课，能给你带来一些新的有关Kotlin的认知以及使用参考，也能够让你在学习之后，可以使用Kotlin来解决工作中的实际问题。
|
||
|
||
## Kotlin为什么值得学？
|
||
|
||
其实，不管你之前是不是有过Java的使用经验，你都需要来学习一下这门年轻的语言。我认为主要有这样三个原因。
|
||
|
||
**第一，极高的生产效率**
|
||
|
||
Kotlin具备简洁的语法和现代化的语法特性，让使用者可以用更少的时间，以更高的标准，来完成更多的工作。换句话说，也就是跟Java正好相反：前期开发效率更高，中期线上问题更少，后期代码更容易维护。
|
||
|
||
以我自身为例，在我们团队完全适应了Kotlin的开发节奏以后，线上崩溃率就大大降低了，而空指针异常也几乎没有了。另外，曾经要3人完成的工作，在使用Kotlin以后，2个人就能完成，而且还能完成得更好。
|
||
|
||
为此，不仅各个大厂的Android部门在积极转型，就连Android官方团队也都在用Kotlin写底层的源码，Kotlin相关的SDK也层出不穷。到目前为止，各个大厂的Android招聘要求里都会加上一条“要求熟悉Kotlin”或“熟悉Kotlin语言者优先”。
|
||
|
||
**第二，强大的兼容性**
|
||
|
||
Kotlin可以与Java混合编程，这一点尤为重要，不然，Kotlin的吸引力将大打折扣。因为在我们的实际工作当中，大部分情况都是在老旧工程的基础上去开发新功能的，而将整个模块甚至是程序推倒然后用Kotlin重写，其实是很不现实的。
|
||
|
||
Kotlin强大的兼容性，就让我们可以复用从前的Java代码，也能让我们以渐进的方式从Java迁移到Kotlin，而不必担心是不是要一次性重写很多代码，从而产生新的问题。
|
||
|
||
**第三，科技巨头加持，Kotlin的发展前景很广阔**
|
||
|
||
2017年，Google宣布Kotlin成为Android的官方语言后，人们对于Kotlin的关注度就一直在上升。而这也就导致，很多人听到Kotlin，都会下意识地认为它是用来写Android的。
|
||
|
||
其实，Kotlin不仅仅只是在Android领域有所建树，据我所知，[Amazon](https://talkingkotlin.com/qldb)、[Adobe](https://medium.com/adobetech/streamlining-server-side-app-development-with-kotlin-be8cf9d8b61a)都有将Kotlin应用到后端开发；至于Kotlin跨平台方面，国际上[Philips](https://kotlinlang.org/lp/mobile/case-studies/philips)、[Square](https://kotlinlang.org/lp/mobile/case-studies/cash-app)等公司也都有不错的实践，国内的携程技术团队在这方面也有不少探索和实践。随着2021年Android Jetpack Compose的发布，JetBrains在其基础上又扩展出了[Compose-jb](https://github.com/JetBrains/compose-jb)，让Kotlin还能跨平台编写UI界面。
|
||
|
||
总而言之，对于Android开发者来说，Kotlin已是**必学**的编程语言；而对于其他领域的开发者来说，Kotlin也有着非常好的前景，现在入坑还来得及！
|
||
|
||
## Kotlin到底难在哪？
|
||
|
||
那么，在看到了Kotlin有如此多的使用优势和如此广阔的发展前景之后，也有不少人都纷纷投入了Kotlin的学习大军当中，甚至很多人都是在有了Java的知识基础和使用经验之后，再去学习的Kotlin，而且他们会觉得，Kotlin的学习很简单，它跟Java的很多语法都是一样的，没啥难的嘛。
|
||
|
||
但其实，这是对Kotlin的一种误解。**带着Java经验学习Kotlin，这既是一种助力，同时也是一种阻碍。**在Kotlin学习的前期，Java经验可以帮我们快速掌握它的语法，但到了后期，我们脑子里的Java老一套会限制我们进一步提升。如果我们迟迟不转变自己的思维，只会在Kotlin学习之路上越跑越偏。
|
||
|
||
从我的实践经验来看，Java开发者学习Kotlin的难点，主要在于**思维的转变**：
|
||
|
||
* **不变性思维**，虽然Java当中也存在final不变性，然而，Kotlin却将这件事做到了极致：Kotlin要求我们在定义一个变量、集合的时候，就明确规定它的不变性。Kotlin这样的设计，就是希望在软件当中尽可能地消灭可变性。如果我们脑子里没有不变性思维，我们写出来的Kotlin代码将“惨不忍睹”。
|
||
* **空安全思维**，Kotlin的类型系统分为可空和不可空类型，这样的设计也彻底改变了我们的编程习惯。想要处理好Kotlin的空安全问题，我们也必须完成思维的转变。
|
||
* **表达式思维**，在Kotlin当中，if、else、when之类的语句，还能作为表达式来使用，这样的语法特性往往可以帮我们简化代码逻辑。
|
||
* **函数思维**，在Kotlin当中，函数是一等公民。Kotlin也是一门积极拥抱函数式编程的语言，在Kotlin的一些语法设计上，总能看到一些函数式的影子。命令式编程与函数式编程，它们两者有各自的优缺点，也有各自擅长的领域。而Kotlin除了有命令式的一面，对应地，它还有函数式的一面。
|
||
* **协程思维**，Java开发者在学习Kotlin协程的时候尤为痛苦，因为，在Java开发者脑子里只有“线程思维”，而对协程一无所知。想要真正地理解和掌握Kotlin的协程，我们需要从根本上改变我们脑子里的思维模型。
|
||
|
||
Java开发者学习Kotlin很难，那么零基础学习Kotlin会不会更简单呢？毕竟不存在旧思维束缚啊！
|
||
|
||
其实不然，零基础，也就意味着编程经验的欠缺。因此，零基础学习Kotlin最大的问题在于：**容易浮于Kotlin语法表面，体会不到Kotlin设计的美感，悟不出Kotlin特性的应用场景，看不到Kotlin底层的实现原理。**
|
||
|
||
不过，请放心，以上所有的问题，在这门课当中，都会得到解决。
|
||
|
||
除了以上的学习难点以外，Kotlin本身的学习曲线和其他的语言不太一样，它是一门**易学难精**的语言。Kotlin的语法非常简洁，确实极其容易入门；但同时，它又拥有许多的新特性，不容易掌握。**即使你掌握了Kotlin的一个个语法，想要写出优雅的Kotlin代码，仍然不是一件容易的事情。**
|
||
|
||
我凭啥这么说呢？让我从自己学习Kotlin的经历说起。
|
||
|
||
|
||
|
||
从我的亲身经历来看，我的Kotlin学习之路大致分为三个阶段：
|
||
|
||
* **第一阶段，初窥门径。**
|
||
|
||
由于Kotlin的语法非常简单，刚开始我非常自信，在学完基础语法以后，就开始试着以Java的思维写Kotlin代码，而Kotlin独有的特性，我却很少用到。渐渐地，我发现了不对劲的地方：因为我**并没有发挥出Kotlin的简洁与高效的优势**。同时，我内心的自信，也逐渐变成了迷茫。我终于知道，自己对Kotlin的理解还非常得浅显。
|
||
|
||
* **第二阶段，登堂入室。**
|
||
|
||
这时候，难度就上来了，我开始钻研Kotlin的一些新特性的原理，并且研究它们的使用场景。在这个过程中，随着我对Kotlin的理解的深入，我也真切地感受到了Kotlin语法的美感，同时，也深深地爱上了Kotlin这门语言。这时候，我终于登堂入室了。
|
||
|
||
* **第三阶段，豁然开朗。**
|
||
|
||
当我觉得自己对Kotlin已经足够了解的时候，我决定学习Kotlin的协程。这时候，我几乎绝望了。面对一堆全新的概念，我几乎毫无头绪：协程、作用域、上下文、launch、async、Channel、Flow、异常处理，我完全不知该如何入手。我一边研究协程源码、一边在工作中实践，这一路，我踩过不少坑，也引发过线上故障，磕磕碰碰之间，忽然有一天，量变产生了质变，我终于感觉豁然开朗，前方一片坦途。
|
||
|
||
现在回过头来看，当初我的Kotlin学习之路是**艰难且曲折**的。主要还是因为那时候，优质的Kotlin学习资源不多，且不成体系。大家都是跟着官方文档自学，而Kotlin官方文档对初学者又不那么友好，因此只能“摸着石头过河”。
|
||
|
||
由于我曲折的Kotlin学习经历，这也决定了我们这门课会力求**简单易懂**。比如，为了让你理解Kotlin的扩展函数的使用场景，我精心制作了普通函数与扩展函数的转换动画：
|
||
|
||
|
||
|
||
另外，**协程一直都是Kotlin学习的难点。**在过去这几年的研究中，我总结出了一套“**协程思维模型**”。在我写协程代码的时候，我的大脑里会有一套对应的模型，来帮我模拟协程的运行过程。而这些，我也会在这门课中，以最直观的方式传授给你。
|
||
|
||
比如，下面这张图就展示了协程、线程与进程之间的关系。它能帮你在大脑里建立一个清晰、具体的协程模型。
|
||
|
||
|
||
|
||
再比如说，为了让你看到协程代码背后**挂起与恢复**的细节，我精心制作了这个示意图。它可以让你对协程挂起函数有一个更深入的认识。
|
||
|
||
|
||
|
||
当然，动画解析只是一种讲述方式，我选这种方式，只是因为它最直观。咱们这门课程的核心理念还是：**帮你快速掌握Kotlin的核心知识点，理解Kotlin的编程思想，最终可以用漂亮的Kotlin代码，来解决工作中的问题。**
|
||
|
||
## 怎么学习Kotlin？
|
||
|
||
Kotlin当中涵盖了很多新的语言特性，要学会这些新特性的语法其实很简单，但是要理解Kotlin设计这些新特性背后的意图，却不容易。而这，恰好就是我们需要重点关注的地方。因为，只有当我们知道Kotlin为什么要设计这些新特性，我们才能弄清楚这些特性的最佳使用场景。
|
||
|
||
|
||
|
||
所以在课程中，我会尽量去揣测Kotlin设计者的思路，去对比Kotlin和Java语法的差异，然后用一些实际案例来给你讲解Kotlin新特性的使用场景。具体来看，这个课程主要分为四个部分。
|
||
|
||
* **基础篇**
|
||
|
||
这个模块，我们会集中精力攻克Kotlin的核心语法，包括基础语法、面向对象、高阶函数、扩展、委托、泛型、注解和反射。并且，每学习三到四个语法，我们就会通过一个**实战项目**将这些知识点串联起来，从而达到学以致用的目的。
|
||
|
||
* **协程篇**
|
||
|
||
协程，是Kotlin当中极其重要的特性，同时它也是Kotlin当中极其难学的特性。在这个模块，我会深入讲解协程当中的各个概念，并且会给你介绍协程的思维模型，**帮助****你****完成“线程思维”到“协程思维”的转换**。当然了，在这个过程中，我也会结合实战项目，让你能上手体验协程的魅力。
|
||
|
||
* **源码篇**
|
||
|
||
在理解了前两个模块的内容之后，你就算是初步掌握Kotlin这门语言了。不过，我们不仅**要知其然，还要知其所以然**。
|
||
|
||
Kotlin官方的源代码其实是一座宝库，里面充满了Kotlin的最佳实践。通过研究Kotlin的源代码，我们可以进一步加深对Kotlin理解，同时，也可以去探究它底层的原理。比如，Kotlin协程的挂起函数到底是如何挂起的？Kotlin协程到底是如何与线程衔接的？这些问题，我都会在这个模块，用尽量简单的方式解释给你听。
|
||
|
||
* **Android项目篇**
|
||
|
||
目前来说，Kotlin最主要的应用还是在Android领域。因此，在学完前面几个模块以后，我们再来看看Kotlin在Android领域到底能做什么。Kotlin凭什么能被Google指定为“官方语言”？如何使用Kotlin来提升开发效率？如何将Kotlin的特性融入到Android的架构设计中？最后，我也会带你一起来**用Kotlin写一个简单的Android App**。
|
||
|
||
除此之外，我还会不定期进行**加餐**，给你分享Kotlin在各个领域的一些知识，来进一步扩展你的Kotlin知识面。比如，Kotlin协程在后端、Android端的应用，Kotlin Multiplatform在跨平台当中的应用，以及Compose在UI领域的应用。
|
||
|
||
|
||
|
||
从课程安排上，相信你已经明白了：这是一个理论与实战结合的课程。因此，在学习的过程中，我希望你能够一边学习，一边跟着我完成课程配套的实战项目。另外，如果你在学习的过程中有了一些新的感悟，也欢迎你将其以博客、部落、留言评论等形式发表出来，分享给更多的人。还有一点是：如果你有不懂的地方，一定要在评论区讲出来，我们一起交流。
|
||
|
||
你可以自己立个Flag，每节课都在评论区分享思考题的思路。我相信，几个月后，你一定会有巨大的提升。
|
||
|
||
最后，希望你也可以和我一样，爱上Kotlin。
|
||
|