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答疑(一)| Java和Kotlin到底谁好谁坏

你好,我是朱涛。

由于咱们课程的设计理念是简单易懂、贴近实际工作,所以我在课程内容的讲述上也会有一些侧重点,进而也会忽略一些细枝末节的知识点。不过,我看到很多同学都在留言区分享了自己的见解,算是对课程内容进行了很好的补充,这里给同学们点个赞,感谢你的仔细思考和认真学习。

另外,我看到不少同学提出的很多问题也都非常有价值,有些问题非常有深度,有些问题非常有实用性,有些问题则非常有代表性,这些问题也值得我们再一起探讨下。因此,这一次,我们来一次集中答疑。

Java和Kotlin到底谁好谁坏

很多同学看完开篇词以后可能会留下一种印象就是貌似Java就是坏的Kotlin就是好的。但其实在我看来语言之间是不存在明确的优劣之分的。“XX是世界上最好的编程语言”这种说法也是没有任何意义的。

不过虽然语言之间没有优劣之分但在特定场景下还是会有更优选择的。比如说站在Android开发的角度上看Kotlin就的确要比Java强很多但如果换一个角度服务端开发Kotlin的优势则并不明显因为Spring Boot之类的框架对Java的支持已经足够好了甚至如果我们再换一个角度站在性能、编译期耗时的视角上看Kotlin在某些情况下其实是略逊于Java的。

如果用发展的眼光来看待这个问题的话其实这个问题根本不重要。Kotlin是一门基于JVM的语言它更像是站在了巨人的肩膀上。**Kotlin的设计思路就是“扬长避短”。**Java的优点Kotlin都可以拿过来Java的缺点Kotlin尽量都把它扔掉这就是为什么很多人会说Kotlin是一门更好的Java语言Better Java

在开篇词里我曾经提到过Java的一些问题语法表现力差、可读性差难维护、易出错、并发难。而这并不是说Java有多么不好我想表达的其实是这两点

  • Java太老了。Java为了自身的兼容性它的语法很难发展和演进这才导致它在几十年后的今天看起来“语法表现力差”。
  • 不是Java变差了而是Kotlin做得更好了。因为Kotlin的理念就是扬长避短因此在Java特别容易出错的领域Kotlin做了足够多的优化比如内部类默认静态比如不允许隐式的类型转换比如挂起函数优化异步逻辑等等。

所以Kotlin一定就比Java好吗结论是并不一定。但在大部分场景下我会愿意选Kotlin。

Double类型字面量

在Java当中我们会习惯性使用“1F”代表Float类型“1D”代表Double类型。但是这一行为在Kotlin当中其实会略有不同而我发现很多同学都会下意识地把Java当中的经验带入到Kotlin当然也包括我

// 代码段1

val i = 1F   // Float 类型
val j = 1.0  // Double 类型
val k = 1D   // 报错!!

实际上在Kotlin当中要代表Double类型的字面量我们只需要在数字末尾加上小数位即可。“1D”这种写法在Kotlin当中是不被支持的我们需要特别注意一下。

逆序区间

第1讲我曾提到过如果我们想要逆序迭代一个区间不能使用“6…0”这种写法因为这种写法的区间要求是右边的数字大于等于左边的数字。

// 代码段2

fun main() {
    for (i in 6..0) {
        println(i) // 无法执行
    }
}

在我们实际工作中我们也许不会直接写出类似代码段2这样的逻辑但是当我们的区间范围变成变量以后这个问题就没那么容易被发现了。比如我们可以看看下面这个例子

// 代码段3

fun main() {
    val start = calculateStart() // 6
    val end = calculateEnd()     // 0
    for (i in start..end) {
        println(i)
    }
}

在这段代码中如果end小于start我们就很难通过读代码发现问题了。所以在实际的开发工作中我们其实应该慎重使用“start…end”的写法。如果我们不管是正序还是逆序都需要迭代的话这时候我们可以考虑封装一个全局的顶层函数

// 代码段4

fun main() {
    fun calculateStart(): Int = 6
    fun calculateEnd(): Int = 0

    val start = calculateStart()
    val end = calculateEnd()
    for (i in fromTo(start, end)) {
        println(i) // end 小于start无法执行
    }
}

fun fromTo(start: Int, end: Int) =
    if (start <= end) start..end else start downTo end

在上面的fromTo()当中,我们对区间的边界进行了简单的判断,如果左边界小于右边界,我们就使用逆序的方式迭代。

密封类优势

第2讲中,有不少同学觉得密封类不是特别好理解。在课程里,我们是拿密封类与枚举类进行对比来说明讲解的。我们知道,所谓枚举,就是一组有限数量的值。枚举的使用场景往往是某种事物的某些状态比如电视机有开关的状态人类有女性和男性等等。在Kotlin当中同一个枚举在内存当中是同一份引用。

enum class Human {
    MAN, WOMAN
}

fun main() {
    println(Human.MAN == Human.MAN)
    println(Human.MAN === Human.MAN)
}

输出
true
true

那么密封类,其实是对枚举的一种补充。枚举类能做的事情,密封类也能做到:

sealed class Human {
    object MAN: Human()
    object WOMAN: Human()
}

fun main() {
    println(Human.MAN == Human.MAN)
    println(Human.WOMAN === Human.WOMAN)
}

输出
true
true

所以,密封类,也算是用了枚举的思想。但它跟枚举不一样的地方是:同一个父类的所有子类。举个例子我们在IM消息当中就可以定义一个BaseMsg然后剩下的就是具体的消息子类型比如文字消息TextMsg、图片消息ImageMsg、视频消息VideoMsg这些子类消息的种类肯定是有限的。

而密封类的好处就在于,对于每一种消息类型,它们都可以携带各自的数据。

// 代码段5

sealed class BaseMsg {
    //                密封类可以携带数据
    //                       ↓
    data class TextMsg(val text: String) : BaseMsg()
    data class ImageMsg(val url: String) : BaseMsg()
    data class VideoMsg(val url: String) : BaseMsg()
}

所以我们可以说:密封类,就是一组有限数量的子类。针对这里的子类,我们可以让它们创建不同的对象,这一点是枚举类无法做到的。

那么,**使用密封类的第一个优势,**就是如果我们哪天扩充了密封类的子类数量,所有密封类的使用处都会智能检测到,并且给出报错:

// 代码段6

sealed class BaseMsg {
    data class TextMsg(val text: String) : BaseMsg()
    data class ImageMsg(val url: String) : BaseMsg()
    data class VideoMsg(val url: String) : BaseMsg()

    // 增加了一个Gif消息
    data class GisMsg(val url: String): BaseMsg()
}

// 报错!!
fun display(data: BaseMsg): Unit = when(data) {
    is BaseMsg.TextMsg -> TODO()
    is BaseMsg.ImageMsg -> TODO()
    is BaseMsg.VideoMsg -> TODO()
}

上面的代码会报错因为BaseMsg已经有4种子类型了而when表达式当中只枚举了3种情况所以它会报错。

使用密封类的第二个优势在于当我们扩充了子类型以后IDE可以帮我们快速补充分支类型

图片

不过还有一点需要特别注意那就是else分支。一旦我们在枚举密封类的时候使用了else分支那我们前面提到的两个密封类的优势就会不复存在

sealed class BaseMsg {
    data class TextMsg(val text: String) : BaseMsg()
    data class ImageMsg(val url: String) : BaseMsg()
    data class VideoMsg(val url: String) : BaseMsg()

    // 增加了一个Gif消息
    data class GisMsg(val url: String): BaseMsg()
}

// 不会报错
fun display(data: BaseMsg): Unit = when(data) {
    is BaseMsg.TextMsg -> TODO()
    is BaseMsg.ImageMsg -> TODO()
    // 注意这里
    else -> TODO()
}

请留意这里的display()方法当我们只有三种消息类型的时候我们可以在枚举了TextMsg、ImageMsg以后使得else就代表VideoMsg。不过一旦后续增加了GifMsg消息类型这里的逻辑就会出错。而且在这种情况下我们的编译器还不会提示报错

因此,在我们使用枚举或者密封类的时候一定要慎重使用else分支。

枚举类的valueOf()

另外在使用Kotlin枚举类的时候还有一个坑需要我们特别注意。在第4讲实现的第一个版本的计算器里我们使用了valueOf()尝试解析了操作符枚举类。而这只是理想状态下的代码实际上正确的方式应该使用2.0版本当中的方式。

val help = """
--------------------------------------
使用说明:
1. 输入 1 + 1按回车即可使用计算器
2. 注意:数字与符号之间要有空格;
3. 想要退出程序请输入exit
--------------------------------------""".trimIndent()

fun main() {
    while (true) {
        println(help)

        val input = readLine() ?: continue
        if (input == "exit") exitProcess(0)

        val inputList = input.split(" ")
        val result = calculate(inputList)

        if (result == null) {
            println("输入格式不对")
            continue
        } else {
            println("$input = $result")
        }
    }
}

private fun calculate(inputList: List<String>): Int? {
    if (inputList.size != 3) return null

    val left = inputList[0].toInt()
    //                        注意这里
    //                           ↓
    val operation = Operation.valueOf(inputList[1])?: return null
    val right = inputList[2].toInt()

    return when (operation) {
        Operation.ADD -> left + right
        Operation.MINUS -> left - right
        Operation.MULTI -> left * right
        Operation.DIVI -> left / right
    }
}

enum class Operation(val value: String) {
    ADD("+"),
    MINUS("-"),
    MULTI("*"),
    DIVI("/")
}

请留意上面的代码注释这个valueOf()是无法正常工作的。Kotlin为我们提供的这个方法并不能为我们解析枚举类的value。

fun main() {
    // 报错
    val wrong = Operation.valueOf("+")
    // 正确
    val right = Operation.valueOf("ADD")
}

出现这个问题的原因就在于,Kotlin提供的valueOf()就是用于解析“枚举变量名称”的

这是一个非常常见的使用误区不得不说Kotlin在这个方法的命名上并不是很好导致开发者十分容易用错。Kotlin提供的valueOf()还不如说是nameOf()。

而如果我们希望可以根据value解析出枚举的状态我们就需要自己动手。最简单的办法就是使用伴生对象。在这里我们只需要将2.0版本当中的逻辑挪进去即可:

enum class Operation(val value: String) {
    ADD("+"),
    MINUS("-"),
    MULTI("*"),
    DIVI("/");

    companion object {
        fun realValueOf(value: String): Operation? {
            values().forEach {
                if (value == it.value) {
                    return it
                }
            }
            return null
        }
    }
}

对应的在我们尝试解析操作符的时候我们就不再使用Kotlin提供的valueOf()而是使用自定义的realValueOf()了:

val help = """
--------------------------------------
使用说明:
1. 输入 1 + 1按回车即可使用计算器
2. 注意:数字与符号之间要有空格;
3. 想要退出程序请输入exit
--------------------------------------""".trimIndent()

fun main() {
    while (true) {
        println(help)

        val input = readLine() ?: continue
        if (input == "exit") exitProcess(0)

        val inputList = input.split(" ")
        val result = calculate(inputList)

        if (result == null) {
            println("输入格式不对")
            continue
        } else {
            println("$input = $result")
        }
    }
}

private fun calculate(inputList: List<String>): Int? {
    if (inputList.size != 3) return null

    val left = inputList[0].toInt()
    //                        变化在这里
    //                           ↓
    val operation = Operation.realValueOf(inputList[1])?: return null
    val right = inputList[2].toInt()

    return when (operation) {
        Operation.ADD -> left + right
        Operation.MINUS -> left - right
        Operation.MULTI -> left * right
        Operation.DIVI -> left / right
    }
}

因此对于枚举我们在使用valueOf()的时候一定要足够小心因为它解析的根本就不是value而是name。

小结

在我看来,专栏是“作者说,读者听”的过程,而留言区则是“读者说,作者听”的过程。这两者结合在一起之后,我们才能形成一个更好的沟通闭环。今天的这节答疑课,就是我在倾听了你的声音后,给到你的回应。

所以,如果你在学习的过程中遇到了什么问题,请一定要提出来,我们一起交流和探讨,共同进步。

思考题

请问你在使用Kotlin的过程中还遇到过哪些问题请在留言区提出来我们一起交流。