Kotlin极简教程

本书从Kotlin的HelloWorld开始，生动讲解Kotlin的基础知识和实战案例，分为两大部分：“基础知识”部分包括语言基础、基本数据类型与类型变量、集合类、泛型、面向对象编程、函数式编程、协程等；“实战”部分包括Kotlin与Java互操作、使用Kotlin集成Spring Boot开发WEB服务端、使用Kotlin集成Gradle开发、使用Kotlin和Anko的Android开发、使用Kotlin DSL、Kotlin文件IO操作与多线程、使用Kotlin Native。本书包含了大量精选示例代码和应用案例，为初学者提供了实用指南，也帮助熟练的Java开发者快速切换到Kotlin

Kotlin是JetBrains团队开发的一门现代的、注重工程实用性的静态类型编程语言，JetBrains团队以开发了世界上最好用的IDE而著称。Kotlin于2010年推出，并在2011年开源。Kotlin充分借鉴并汲取了Java、Scala、Groovy、C#、Gosu、JavaScript、Swift等多门杰出语言的优秀特性，语法简单优雅、表现力丰富、抽象扩展方便、代码可重用性好，同时也支持面向对象和函数式编程的多范式编程。Kotlin可以编译成Java字节码运行在JVM平台和Android平台，也可以编译成JavaScript运行在浏览器环境，而且还可以直接编译成机器码的系统级程序，直接运行在嵌入式、iOS、MacOS/Linux/Windows等没有JVM环境的平台。Kotlin源自产业界，它解决了工程实践中程序设计所面临的真实痛点，例如，类型系统可以避免空指针异常的问题。

我最早是被Kotlin的下面这段代码所吸引：

package com.easy.kotlin

fun compose(f: (B) -> C, g: (A) -> B): (A) -> C {

return { x -> f(g(x)) }

}

fun isOdd(x: Int) = x % 2 != 0

fun length(s: String) = s.length

fun main(args: Array) {

val oddLength = compose(::isOdd, ::length)

val strings = listOf("a", "ab", "abc")

println(strings.f?ilter(oddLength))

}

13行。

这大约是在三年前，当时我在学习Java 8中的函数式编程以及Lambda表达式等新特性。那时，我也对Scala、Groovy、Clojure、Haskell等技术很感兴趣，在伴随着兴趣的学习过程中，我无意中看到了上面那段Kotlin代码，第一眼看到这么优雅的函数式编程风格，尤其是compose函数的定义实现，深深地吸引了我。

Swift使用func关键字声明函数多个c，怪怪的；Groovy、Scala等语言使用def关键字，与函数本义联想不直接；JavaScript使用function关键字又显得死板了些。而Kotlin中的fun则简单优雅地恰到好处，关键还让人自然联想到“乐趣、开心、愉快”这样的意思，使用Kotlin每写一个函数都是充满乐趣的。

我们不妨来看看同样的逻辑实现，如果使用Java 8来写会如何：

package com.easy.kotlin;

import java.util.ArrayList;

import java.util.List;

interface G {

B apply(A a);

}

interface F {

C apply(B b);

}

interface FG {

C apply(A a);

}

public class ComposeFunInJava {

public static void main(String[] args) {

G g = (s) -> s.length();

F f = (x) -> x % 2 != 0;

FG fg = (x) -> f.apply(g.apply(x));

List strings = new ArrayList();

strings.add("a");

strings.add("ab");

strings.add("abc");

List result = new ArrayList();

for (String s : strings) {

if (fg.apply(s)) {

result.add(s);

}

}

System.out.println(result);

}

}

36行，差不多是Kotlin的3倍。

我们知道，Java是一门非常优秀的面向对象语言。但是在函数式编程方面，与其他函数语言相比，还是显得有些笨重与生涩，并且其内在体现出来的思想，依旧是面向对象的思想。

功能强大的Scala语言，复杂性相对较高，学习成本也高，而且Scala与Java的互操作性没有Kotlin好。所以，如果既想方便、流畅地使用Java强大与完善的生态库，又想使用更加先进的编程语言特性，无疑Kotlin是个非常不错的选择。

因此，我立马进入了Kotlin的世界!

Kotlin之前一直是默默无闻的，直到今年（2017年）Google IO大会上，Google宣布正式支持Kotlin为Android的官方开发语言，而且从Android Studio 3.0开始，将直接内置集成Kotlin而无需安装任何的插件。另外，在Spring 5.0 M4中也引入了对Kotlin专门的支持。

在学习和使用Kotlin的过程中，我发现我越来越喜欢Kotlin，它是一门非常优秀、优雅、有趣、流畅实用的语言，绝对值得一试。感谢Kotlin团队！

本书可以说是我对Kotlin的使用和思考过程的粗浅总结。通过本书的写作，我加深了对Kotlin语言及其编程的理解，深刻体会到了学无止境的含义。写书的过程也是我系统学习与思考Kotlin的过程，如果本书能够对你有所帮助，将不胜欣慰。

如何阅读本书

受到Kotlin极简特性的感召，我希望也通过极简的表述，全面介绍Kotlin语言特性以及如何使用Kotlin进行实际项目开发。全书共16章，分为三大部分：第一部分“Kotlin语言基础”包括第1~4章，介绍如何快速开始使用Kotlin，以及Kotlin语法、基本数据类型和类型系统；第二部分“编程进阶”包括第5~10章，介绍Kotlin标准库中的集合类、泛型、面向对象编程特性、函数式编程、协程、与Java的互操作；第三部分“综合实战”包括第11~16章，介绍如何使用Kotlin集成Spring Boot、Spring MVC等框架来开发Web服务端应用，如何使用Kotlin开发Android应用，如何使用Kotlin的DSL代码风格，如何操纵文件IO、正则表达式以及多线程，如何定义Kotlin Native与C语言互操作。

建议初学者最好按照顺序来阅读本书，Java程序员可以从第5章开始阅读，直接研究Kotlin的特殊点，C语言程序员可以先读第16章再考虑补充前面的基础知识。

本书章节内容如下。

第一部分　“Kotlin语言基础”

第1章是Kotlin语言的简介，带领读者快速学习Kotlin的环境搭建以及常用工具的使用。该章最后还给出一个编程语言学习的小结。通过该章的学习，能够快速进入Kotlin的世界。

第2章是快速开始Hello World，分别给出了使用命令行REPL、可执行应用程序、Web RESTful、Android、JavaScript等平台环境上的HelloWorld示例。

第3章介绍Kotlin语言的基础知识，包括Kotlin语言的关键字与标识符等、表达式与流程控制、运算操作符、函数及其扩展等基本内容。

第4章介绍Kotlin语言的基本类型和类型系统。包括Kotlin的内置基本类型：数字、字符串、布尔、数组等，以及Kotlin中引入的特殊的可空类型。

第二部分　“编程进阶”

第5章介绍Kotlin标准库中的集合类：List、Set、Map。通过该章的学习，我们将了解到Kotlin是如何扩展Java集合库的，这使得写代码更加简单容易。

第6章介绍Kotlin泛型的基本概念、型变以及类型边界等内容。

第7章介绍Kotlin面向对象编程的特性：类与构造函数、抽象类与接口、继承以及多重继承等基础知识，同时介绍了Kotlin中的注解类、枚举类、数据类、密封类、嵌套类、内部类、匿名内部类等。

第8章介绍Kotlin函数式编程的相关内容，其中重点介绍了Kotlin中的高阶函数、Lambda表达式、闭包等核心语法，并给出相应的实例说明。还探讨了关于Lambda演算、Y组合子与递归等函数式编程思想的内容。

第9章介绍Kotlin中的协程，包括协程的创建、执行、取消等操作。在该章的后半部分，主要探讨挂起函数的组合执行、协程上下文与调度器、通道与管道等相关内容。最后，对协程与线程进行了简单比较，简要介绍了Kotlin的协程API库。

第10章介绍Kotlin与Java的互操作。

第三部分　“综合实战”

第11章介绍如何使用Kotlin集成Spring Boot、SpringMVC等框架来开发Web服务端应用，给出了一个完整的开发实例。最后，简单介绍了Spring 5.0中对Kotlin的支持特性。

第12章介绍使用Kotlin集成Gradle开发的相关内容。

第13章介绍如何使用Kotlin开发Android应用的具体方法，其中用到了Anko、ButterKnife、Realm等相关框架。

第14章介绍Kotlin中DSL的相关内容。我们将会看到Kotlin的扩展函数和高阶函数（Lambda表达式）特性，为定义Kotlin DSL提供了极大的支持。使用DSL的代码风格，可以让程序更加直观易懂、简洁优雅。

第15章介绍Kotlin文件IO操作、正则表达式以及多线程相关的内容。

第16章简单介绍了Kotlin Native，并给出了Kotlin与C语言互操作的完整实例。

谁适合阅读本书

本书适合于所有程序员，不管你是前端开发者、Android/iOS开发者，还是Java开发者、C语言开发者，学习Kotlin都会非常容易，本书将帮助读者快速进入Kotlin世界。

如果你目前还不是程序员，但想进入编程世界，那么可以尝试从Kotlin开始学习。虽然本书中的部分内容需要一定的Java编程基础，但是Kotlin本身的极简特性能激发你对编程的兴趣。

代码下载

几乎在每章末尾处，我都附上了该章示例工程源代码地址。这些源码都在https://github.com/EasyKotlin。读者可以根据需要，自由下载学习。

致谢

在本书的写作出版过程中，得到了很多人的帮助和陪伴。

首先要感谢的是我的妻子和两个可爱的孩子。正是有了你们的陪伴，我的生活才更加有意义。我要感谢我的父母，虽然他们可能不知道我写的东西是什么，但是我在写书过程中，脑海里会经常浮现出他们的笑脸，正是由于他们的辛勤养育，我才能长成今天的我。

我要衷心地感谢本书的策划编辑吴怡女士。在本书的写作修改过程中，她耐心细致地对稿件进行了详尽审阅和批注，还提出了很多宝贵的修改建议，并不断给予我鼓励，才使我快速完成了这本书。还感谢审稿编辑陈佳媛、曲熠对本书提出的宝贵意见，同时感谢本书出版过程中所有付出辛劳的华章公司工作人员。

在此，我还要特别感谢我们公司的技术大牛雷卷（陈立兵），非常感谢他能够抽出宝贵时间审阅本书，并给出了内容的勘误，极大地提升了本书的质量，最后，还为本书写了序。真的非常感谢！

我还要感谢在我的工作学习中认识的所有朋友和同事们，能够认识你们并跟你们一起学习、共事，是我的荣幸！

请联系我

虽然在本书写作与修改的过程中，我竭尽全力追求简单正确、清晰流畅地表达内容，但是限于自身水平和有限的时间，仍会有错误与疏漏之处，还望各位读者不吝指正。

对本书的任何问题、意见或者建议，欢迎通过邮件universsky@163.com与我交流。

快乐生活，快乐学习，快乐分享，快乐实践出真知。祝大家阅读愉快！

陈光剑

2017年8月于杭州

本书是不可多得的优秀图书，内容翔实，描述简洁，作者对编程语言有深刻的理解，融入了自己多年的开发经验……Kotlin非常新，而且发展也非常快，是一门非常有前景的开发语言，我希望Android和Java程序员都能停下来阅读这本Kotlin的图书，以系统地了解这项技术。

雷卷　阿里巴巴70后Java程序员

这是一本精彩有趣的好书。阅读本书，你会再次感受到编程的乐趣。我读过许多编程的书籍，但是这本书对程序设计的深刻见解依然深深触动了我。

雷影　阿里巴巴技术专家

光剑的这本书是非常不错的Kotlin教程。书中有大量有趣而实用的代码实例，理论与实践相结合，强烈推荐大家阅读。

木羽　阿里巴巴高级技术专家

身处互联网大潮汹涌席卷的时代里，对新知识的无限渴望和孜孜不倦的探求，是一名技术人员对自己的基本要求。陈光剑的这本书是Kotlin语言领域中非常值得借鉴的学习资料，无论是刚入门的技术小白，还是需要进阶的技术痴汉，都可在这本书中找到另一番天地。

郁磊　有赞测试专家

Kotlin具备简洁的语言、与Java的无缝互译、很棒的IDE支持，且不断进化，如果你刚刚从事或者一直从事Android开发，Kotlin都将成为你很好的起点或新的助手。本书作为对Kotlin语言编程上手和基本使用都是不错的参考资料，必定对大家有所帮助。

石舟　阿里巴巴测试专家

在快速发展与创新的今天，不断孕育出各种新语言。Kotlin非常具有代表性，具有简明性和独特的表达能力，同时易于“并发编程”。这本书丰富而全面地介绍了这门优秀的语言。任何对编程语言感兴趣的程序员都不妨阅读一下，相信你定会有收获。

林文国　二维火资深架构师

作为JetBrains IDE的忠实用户，也一样喜欢上了它的Kotlin，而这本书绝对是Kotlin难得的教程，内容全面，理论和实战兼得。对我来说，读这本书的收获比自己想象的更多。

刘鼎亮　挖财资深工程师

我清楚地记得当初从Eclipse切换到JetBrains的Intelij时带来的效率提升和极致的用户体验，其中细节只有真正用过才能体会到。可以想见，JetBrains出品的Kotlin必然也会带来各种令人惊喜的提升。光剑在许多人还没注意到Kotlin的时候就已经开始动手实践了，并带来了一本语言精练、内容全面、示例丰富的教程，他亲自使用并检验过Kotlin的很多特性，有许多心得和深刻理解，这是一本不可多得的带领程序员领略Kotlin的便捷和高效的指南。

有山　阿里巴巴技术专家

这是一本Kotlin入门的好书，内容翔实全面，并且由浅入深，通过大量的案例，引导读者一步步了解Kotlin的方方面面，于开卷者大有裨益。

张立柱　策道科技CTO