Android 深度实践

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变量与类型系统 ​

源：Kotlin Basic Types

Kotlin 是一门静态类型语言。与 Java 相比，它在类型系统中引入了更多的约束（如空安全）和更高级的抽象（如 Nothing 类型），旨在通过编译器检查来消除运行时的潜在风险。

变量声明：只读与可变 ​

Kotlin 强制开发者在声明变量时显式选择其可变性。

val (Read-only) ​

  • 语义：只读引用。一旦初始化，其指向的引用不可更改。
  • 底层实现：在 JVM 字节码中，val 变量会被编译为带 final 修饰符的字段。
  • 注意：val 仅仅保证引用不变，但如果它指向的是一个可变对象（如 MutableList），对象内部的内容依然可以改变。

var (Mutable) ​

  • 语义：可变引用。可以多次赋值。
  • 底层实现：编译为非 final 字段，并生成相应的 setter 方法。

优先使用 val

在函数式编程和现代架构中，应尽可能使用 val 来保证状态的不可变性，从而减少多线程并发时的竞态风险。

类型推断 (Type Inference) ​

Kotlin 拥有强大的编译器类型推断能力。

kotlin
val count = 10 // 推断为 Int
val name = "Kotlin" // 推断为 String

虽然可以省略显式类型，但在以下场景建议手动标注：

  1. 公共 API 的返回值：为了代码的可读性和向后兼容性。
  2. 复杂的泛型初始化。
  3. 延迟初始化时。

空安全 (Null Safety) 核心特性 ​

这是 Kotlin 对现代编程语言最大的贡献之一。它将“是否可为空”这一信息直接编码进了类型系统中。

类型区分 ​

  • String：绝对不可为空。
  • String?：可以为空。

安全调用与 Elvis 操作符 ​

kotlin
val length = name?.length // 如果 name 为空，则返回 null，不抛异常
kotlin
val len = name?.length ?: 0 // 如果左侧为 null，则取默认值 0
kotlin
val len = name!!.length // 告诉编译器“我担保它不为空”，失败则抛出 NPE (慎用)

类型层次结构：Any, Unit 与 Nothing ​

Kotlin 拥有一个严密的顶级和底部类型系统。

Any：万物之源 ​

Any 是所有非空类型的根（类似于 Java 的 Object）。Any? 则是所有类型的绝对根。

Unit：无意义的返回 ​

Unit 类似于 Java 的 void，但它是一个真实的单例对象。如果一个函数没有显式返回值，它默认返回 Unit。

Nothing：永不返回的终点 ​

Nothing 是所有类型的子类型。它表示“这个函数永远不会正常返回结果”。

  • 应用场景：抛出异常的函数、死循环函数。
  • 作用：帮助编译器进行代码流分析（例如，在 TODO() 之后的代码会被标记为不可达）。

基本类型与装箱 (Boxing) ​

在 Kotlin 中，一切皆是对象（你可以调用 Int 的方法）。但在编译为 JVM 字节码时，编译器会尽可能使用原始类型 (Primitive Types) 以优化性能。

自动装箱时机
  1. 可空类型：Int? 必须装箱为 java.lang.Integer。
  2. 泛型：在 List<Int> 中，Int 会被装箱。
  3. Any 引用：当基本类型被赋值给 Any 时。

类型转换：显式与安全 ​

Kotlin 不支持基本类型的隐式拓宽转换（如 Int 无法直接赋值给 Long）。

kotlin
val i: Int = 10
val l: Long = i.toLong() // 必须显式转换

智能转换 (Smart Casts) ​

如果编译器通过 is 或非空检查能够确定变量的类型，它会自动进行类型转换，无需手动强制转换。

kotlin
if (obj is String) {
    println(obj.length) // 自动识别为 String
}

总结 ​

  • val 优先：构建不可变边界。
  • 空安全是肌肉记忆：利用编译器消除 NPE。
  • 理解 Nothing：它是逻辑完备性的重要保障。
  • 关注装箱：在高性能计算中注意可空基本类型的内存开销。