Kotlin 1.1 的新特性

Kotlin 1.1 的新特性

发布于：2016-02-15

JavaScript

从 Kotlin 1.1 开始，JavaScript 目标平台不再当是实验性的。所有语言功能都支持，并且有许多新的工具用于与前端开发环境集成。更详细改动列表，请参见下文。

协程（实验性的）

Kotlin 1.1 的关键新特性是协程，它带来了 future/await、 yield 以及类似的编程模式的支持。Kotlin 的设计中的关键特性是协程执行的实现是语言库的一部分，而不是语言的一部分，所以你不必绑定任何特定的编程范式或并发库。

协程实际上是一个轻量级的线程，可以挂起并稍后恢复。协程通过挂起函数支持：对这样的函数的调用可能会挂起协程，并启动一个新的协程，我们通常使用匿名挂起函数（即挂起 lambda 表达式）。

我们来看看在外部库 kotlinx.coroutines 中实现的 async/await：

// 在后台线程池中运行该代码
fun asyncOverlay() = async(CommonPool) {
    // 启动两个异步操作
    val original = asyncLoadImage("original")
    val overlay = asyncLoadImage("overlay")
    // 然后应用叠加到两个结果
    applyOverlay(original.await(), overlay.await())
}
// 在 UI 上下文中启动新的协程
launch(UI) {
// 等待异步叠加完成
    val image = asyncOverlay().await()
// 然后在 UI 中显示
    showImage(image)
}

这里，async { …… } 启动一个协程，当我们使用 await() 时，挂起协程的执行，而执行正在等待的操作，并且在等待的操作完成时恢复（可能在不同的线程上）。

标准库通过 yield 与 yieldAll 函数使用协程来支持惰性生成序列。在这样的序列中，在取回每个元素之后挂起返回序列元素的代码块，并在请求下一个元素时恢复。这里有一个例子：

import kotlin.coroutines.experimental.*
fun main(args: Array<String>) {
    val seq = buildSequence {
      for (i in 1..5) {
          // 产生一个 i 的平方
          yield(i * i)
      }
      // 产生一个区间
      yieldAll(26..28)
    }
    // 输出该序列
    println(seq.toList())
}

运行上面的代码以查看结果。随意编辑它并再次运行！

更多信息请参见协程文档及教程。

请注意，协程目前还是一个实验性的特性，这意味着 Kotlin 团队不承诺在最终的 1.1 版本时保持该功能的向后兼容性。

其他语言特性

类型别名

类型别名允许你为现有类型定义备用名称。这对于泛型类型（如集合）以及函数类型最有用。这里有几个例子：

//sampleStart
typealias OscarWinners = Map<String, String>
fun countLaLaLand(oscarWinners: OscarWinners) =
        oscarWinners.count { it.value.contains("La La Land") }
// 请注意，类型名称（初始名与类型别名）是可互换的：
fun checkLaLaLandIsTheBestMovie(oscarWinners: Map<String, String>) =
        oscarWinners["Best picture"] == "La La Land"
//sampleEnd
fun oscarWinners(): OscarWinners {
    return mapOf(
            "Best song" to "City of Stars (La La Land)",
            "Best actress" to "Emma Stone (La La Land)",
            "Best picture" to "Moonlight" /* …… */)
}
fun main(args: Array<String>) {
    val oscarWinners = oscarWinners()
    val laLaLandAwards = countLaLaLand(oscarWinners)
    println("LaLaLandAwards = $laLaLandAwards (in our small example), but actually it's 6.")
    val laLaLandIsTheBestMovie = checkLaLaLandIsTheBestMovie(oscarWinners)
    println("LaLaLandIsTheBestMovie = $laLaLandIsTheBestMovie")
}

更详细信息请参见类型别名文档与 KEEP。

已绑定的可调用引用

现在可以使用 :: 操作符来获取指向特定对象实例的方法或属性的成员引用。以前这只能用 lambda 表达式表示。这里有一个例子：

//sampleStart
val numberRegex = "\\d+".toRegex()
val numbers = listOf("abc", "123", "456").filter(numberRegex::matches)
//sampleEnd
fun main(args: Array<String>) {
    println("Result is $numbers")
}

更详细信息请参阅其文档与 KEEP。

密封类与数据类

Kotlin 1.1 删除了一些对 Kotlin 1.0 中已存在的密封类与数据类的限制。现在你可以在同一个文件中的任何地方定义一个密封类的子类，而不只是以作为密封类嵌套类的方式。数据类现在可以扩展其他类。这可以用来友好且清晰地定义一个表达式类的层次结构：

//sampleStart
sealed class Expr
data class Const(val number: Double) : Expr()
data class Sum(val e1: Expr, val e2: Expr) : Expr()
object NotANumber : Expr()
fun eval(expr: Expr): Double = when (expr) {
    is Const -> expr.number
    is Sum -> eval(expr.e1) + eval(expr.e2)
    NotANumber -> Double.NaN
}
val e = eval(Sum(Const(1.0), Const(2.0)))
//sampleEnd
fun main(args: Array<String>) {
    println("e is $e") // 3.0
}

更详细信息请参阅密封类文档或者密封类及数据类的 KEEP。

lambda 表达式中的解构

现在可以使用解构声明语法来解开传递给 lambda 表达式的参数。这里有一个示例：

fun main(args: Array<String>) {
//sampleStart
    val map = mapOf(1 to "one", 2 to "two")
    // 之前
    println(map.mapValues { entry ->
      val (key, value) = entry
      "$key -> $value!"
    })
    // 现在
    println(map.mapValues { (key, value) -> "$key -> $value!" })
//sampleEnd
}

更详细信息请参阅解构声明文档与 KEEP。

下划线用于未使用的参数

对于具有多个参数的 lambda 表达式，可以使用 _ 字符替换不使用的参数的名称：

fun main(args: Array<String>) {
    val map = mapOf(1 to "one", 2 to "two")
//sampleStart
    map.forEach { _, value -> println("$value!") }
//sampleEnd
}

这也适用于解构声明：

data class Result(val value: Any, val status: String)
fun getResult() = Result(42, "ok").also { println("getResult() returns $it") }
fun main(args: Array<String>) {
//sampleStart
    val (_, status) = getResult()
//sampleEnd
    println("status is '$status'")
}

更详细信息请参阅其 KEEP。

数字字面值中的下划线

正如在 Java 8 中一样，Kotlin 现在允许在数字字面值中使用下划线来分隔数字分组：

//sampleStart
val oneMillion = 1_000_000
val hexBytes = 0xFF_EC_DE_5E
val bytes = 0b11010010_01101001_10010100_10010010
//sampleEnd
fun main(args: Array<String>) {
    println(oneMillion)
    println(hexBytes.toString(16))
    println(bytes.toString(2))
}

更详细信息请参阅其 KEEP。

对于属性的更短语法

对于没有自定义访问器、或者将 getter 定义为表达式主体的属性，现在可以省略属性的类型：

//sampleStart
    data class Person(val name: String, val age: Int) {
    val isAdult get() = age >= 20 // 属性类型推断为 “Boolean”
}
//sampleEnd
fun main(args: Array<String>) {
    val akari = Person("Akari", 26)
    println("$akari.isAdult = ${akari.isAdult}")
}

内联属性访问器

如果属性没有幕后字段，现在可以使用 inline 修饰符来标记该属性访问器。这些访问器的编译方式与内联函数相同。

//sampleStart
public val <T> List<T>.lastIndex: Int
    inline get() = this.size - 1
//sampleEnd
fun main(args: Array<String>) {
    val list = listOf('a', 'b')
    // 其 getter 会内联
    println("Last index of $list is ${list.lastIndex}")
}

你也可以将整个属性标记为 inline——这样修饰符应用于两个访问器。

更详细信息请参阅内联函数文档与 KEEP。

局部委托属性

现在可以对局部变量使用委托属性语法。一个可能的用途是定义一个延迟求值的局部变量：

import java.util.Random
fun needAnswer() = Random().nextBoolean()
fun main(args: Array<String>) {
//sampleStart
    val answer by lazy {
        println("Calculating the answer...")
        42
    }
    if (needAnswer()) {                     // 返回随机值
        println("The answer is $answer.")   // 此时计算出答案
    }
    else {
        println("Sometimes no answer is the answer...")
    }
//sampleEnd
}

更详细信息请参阅其 KEEP。

委托属性绑定的拦截

对于委托属性，现在可以使用 provideDelegate 操作符拦截委托到属性之间的绑定。例如，如果我们想要在绑定之前检测属性名称，我们可以这样写：

class ResourceLoader<T>(id: ResourceID<T>) {
    operator fun provideDelegate(thisRef: MyUI, property: KProperty<*>): ReadOnlyProperty<MyUI, T> {
        checkProperty(thisRef, property.name)
        …… // 属性创建
    }
    private fun checkProperty(thisRef: MyUI, name: String) { …… }
}
fun <T> bindResource(id: ResourceID<T>): ResourceLoader<T> { …… }
class MyUI {
    val image by bindResource(ResourceID.image_id)
    val text by bindResource(ResourceID.text_id)
}

provideDelegate 方法在创建 MyUI 实例期间将会为每个属性调用，并且可以立即执行必要的验证。

更详细信息请参阅属性委托文档。

泛型枚举值访问

现在可以用泛型的方式来对枚举类的值进行枚举：

//sampleStart
enum class RGB { RED, GREEN, BLUE }
inline fun <reified T : Enum<T>> printAllValues() {
    print(enumValues<T>().joinToString { it.name })
}
//sampleEnd
fun main(args: Array<String>) {
    printAllValues<RGB>() // 输出 RED, GREEN, BLUE
}

对于 DSL 中隐式接收者的作用域控制

@DslMarker 注解允许限制来自 DSL 上下文中的外部作用域的接收者的使用。考虑那个典型的 HTML 构建器示例：

table {
    tr {
        td { + "Text" }
    }
}

在 Kotlin 1.0 中，传递给 td 的 lambda 表达式中的代码可以访问三个隐式接收者：传递给 table、tr 与 td 的。这允许你调用在上下文中没有意义的方法——例如在 td 里面调用 tr，从而在 <td> 中放置一个 <tr> 标签。

在 Kotlin 1.1 中，你可以限制这种情况，以使只有在 td 的隐式接收者上定义的方法会在传给 td 的 lambda 表达式中可用。你可以通过定义标记有 @DslMarker 元注解的注解并将其应用于标记类的基类。

更详细信息请参阅类型安全的构建器文档与 KEEP。

rem 操作符

mod 操作符现已弃用，而使用 rem 取代。动机参见这个问题。

标准库

字符串到数字的转换

在 String 类中有一些新的扩展，用来将它转换为数字，而不会在无效数字上抛出异常： String.toIntOrNull(): Int?、 String.toDoubleOrNull(): Double? 等。

val port = System.getenv("PORT")?.toIntOrNull() ?: 80

还有整数转换函数，如 Int.toString()、 String.toInt()、 String.toIntOrNull()，每个都有一个带有 radix 参数的重载，它允许指定转换的基数（2 到 36）。

onEach()

onEach 是一个小、但对于集合与序列很有用的扩展函数，它允许对操作链中的集合/序列的每个元素执行一些操作，可能带有副作用。对于迭代其行为像 forEach 但是也进一步返回可迭代实例。对于序列它返回一个包装序列，它在元素迭代时延迟应用给定的动作。

inputDir.walk()
        .filter { it.isFile && it.name.endsWith(".txt") }
        .onEach { println("Moving $it to $outputDir") }
        .forEach { moveFile(it, File(outputDir, it.toRelativeString(inputDir))) }

also()、takeIf() 与 takeUnless()

这些是适用于任何接收者的三个通用扩展函数。

also 就像 apply：它接受接收者、做一些动作、并返回该接收者。二者区别是在 apply 内部的代码块中接收者是 this，而在 also 内部的代码块中是 it（并且如果你想的话，你可以给它另一个名字）。当你不想掩盖来自外部作用域的 this 时这很方便：

class Block {
    lateinit var content: String
}
//sampleStart
fun Block.copy() = Block().also {
    it.content = this.content
}
//sampleEnd
// 使用“apply”代替
fun Block.copy1() = Block().apply {
    this.content = this@copy1.content
}
fun main(args: Array<String>) {
    val block = Block().apply { content = "content" }
    val copy = block.copy()
    println("Testing the content was copied:")
    println(block.content == copy.content)
}

takeIf 就像单个值的 filter。它检测接收者是否满足该谓词，并在满足时返回该接收者否则不满足时返回 null。结合 elvis 操作符（?:）与及早返回，可以编写如下结构：

val outDirFile = File(outputDir.path).takeIf { it.exists() } ?: return false
// 对现有的 outDirFile 做些事情

fun main(args: Array<String>) {
    val input = "Kotlin"
    val keyword = "in"
//sampleStart
    val index = input.indexOf(keyword).takeIf { it >= 0 } ?: error("keyword not found")
    // 对输入字符串中的关键字索引做些事情，鉴于它已找到
//sampleEnd
    println("'$keyword' was found in '$input'")
    println(input)
    println(" ".repeat(index) + "^")
}

takeUnless 与 takeIf 相同，只是它采用了反向谓词。当它不满足谓词时返回接收者，否则返回 null。因此，上面的示例之一可以用 takeUnless 重写如下：

val index = input.indexOf(keyword).takeUnless { it < 0 } ?: error("keyword not found")

当你有一个可调用的引用而不是 lambda 时，使用也很方便：

private fun testTakeUnless(string: String) {
//sampleStart
    val result = string.takeUnless(String::isEmpty)
//sampleEnd
    println("string = \"$string\"; result = \"$result\"")
}
fun main(args: Array<String>) {
    testTakeUnless("")
    testTakeUnless("abc")
}

groupingBy()

此 API 可以用于按照键对集合进行分组，并同时折叠每个组。例如，它可以用于计算文本中字符的频率：

fun main(args: Array<String>) {
    val words = "one two three four five six seven eight nine ten".split(' ')
//sampleStart
    val frequencies = words.groupingBy { it.first() }.eachCount()
//sampleEnd
    println("Counting first letters: $frequencies.")
    // 另一种方式是使用“groupBy”与“mapValues”创建一个中间的映射，
    // 而“groupingBy”的方式会即时计数。
    val groupBy = words.groupBy { it.first() }.mapValues { (_, list) -> list.size }
    println("Comparing the result with using 'groupBy': ${groupBy == frequencies}.")
}

Map.toMap() 与 Map.toMutableMap()

这俩函数可以用来简易复制映射：

class ImmutablePropertyBag(map: Map<String, Any>) {
    private val mapCopy = map.toMap()
}

Map.minus(key)

运算符 plus 提供了一种将键值对添加到只读映射中以生成新映射的方法，但是没有一种简单的方法来做相反的操作：从映射中删除一个键采用不那么直接的方式如 Map.filter() 或 Map.filterKeys()。现在运算符 minus 填补了这个空白。有 4 个可用的重载：用于删除单个键、键的集合、键的序列与键的数组。

fun main(args: Array<String>) {
//sampleStart
    val map = mapOf("key" to 42)
    val emptyMap = map - "key"
//sampleEnd
    println("map: $map")
    println("emptyMap: $emptyMap")
}

minOf() 与 maxOf()

这些函数可用于查找两个或三个给定值中的最小与最大值，其中值是原生数字或 Comparable 对象。每个函数还有一个重载，它接受一个额外的 Comparator 实例，如果你想比较自身不可比的对象的话。

fun main(args: Array<String>) {
//sampleStart
    val list1 = listOf("a", "b")
    val list2 = listOf("x", "y", "z")
    val minSize = minOf(list1.size, list2.size)
    val longestList = maxOf(list1, list2, compareBy { it.size })
//sampleEnd
    println("minSize = $minSize")
    println("longestList = $longestList")
}

类似数组的列表实例化函数

类似于 Array 构造函数，现在有创建 List 与 MutableList 实例的函数，并通过调用 lambda 表达式来初始化每个元素：

fun main(args: Array<String>) {
//sampleStart
    val squares = List(10) { index -> index * index }
    val mutable = MutableList(10) { 0 }
//sampleEnd
    println("squares: $squares")
    println("mutable: $mutable")
}

Map.getValue()

Map 上的这个扩展函数返回一个与给定键相对应的现有值，或者抛出一个异常，提示找不到该键。如果该映射是用 withDefault 生成的，这个函数将返回默认值，而不是抛异常。

fun main(args: Array<String>) {
//sampleStart    
    val map = mapOf("key" to 42)
    // 返回不可空 Int 值 42
    val value: Int = map.getValue("key")
    val mapWithDefault = map.withDefault { k -> k.length }
    // 返回 4
    val value2 = mapWithDefault.getValue("key2")
    // map.getValue("anotherKey") // <- 这将抛出 NoSuchElementException
//sampleEnd
    println("value is $value")
    println("value2 is $value2")
}

抽象集合

这些抽象类可以在实现 Kotlin 集合类时用作基类。对于实现只读集合，有 AbstractCollection、 AbstractList、 AbstractSet 与 AbstractMap，而对于可变集合，有 AbstractMutableCollection、 AbstractMutableList、 AbstractMutableSet 与 AbstractMutableMap。在 JVM 上，这些抽象可变集合从 JDK 的抽象集合继承了大部分的功能。

数组处理函数

标准库现在提供了一组用于逐个元素操作数组的函数：比较（contentEquals 与 contentDeepEquals），哈希码计算（contentHashCode 与 contentDeepHashCode），以及转换成一个字符串（contentToString 与 contentDeepToString）。它们都支持 JVM （它们作为 java.util.Arrays 中的相应函数的别名）与 JS（在 Kotlin 标准库中提供实现）。

fun main(args: Array<String>) {
//sampleStart
    val array = arrayOf("a", "b", "c")
    println(array.toString())  // JVM 实现：类型及哈希乱码
    println(array.contentToString())  // 良好格式化为列表
//sampleEnd
}

JVM 后端

Java 8 字节码支持

Kotlin 现在可以选择生成 Java 8 字节码（命令行选项 -jvm-target 1.8 或者 Ant/Maven/Gradle 中的相应选项）。目前这并不改变字节码的语义（特别是，接口与 lambda 表达式中的默认方法的生成与 Kotlin 1.0 中完全一样），但我们计划在以后进一步使用它。

Java 8 标准库支持

现在有支持在 Java 7 与 8 中新添加的 JDK API 的标准库的独立版本。如果你需要访问新的 API，请使用 kotlin-stdlib-jre7 与 kotlin-stdlib-jre8 maven 构件，而不是标准的 kotlin-stdlib。这些构件是在 kotlin-stdlib 之上的微小扩展，它们将它作为传递依赖项带到项目中。

字节码中的参数名

Kotlin 现在支持在字节码中存储参数名。这可以使用命令行选项 -java-parameters 启用。

常量内联

编译器现在将 const val 属性的值内联到使用它们的位置。

可变闭包变量

用于在 lambda 表达式中捕获可变闭包变量的装箱类不再具有 volatile 字段。此更改提高了性能，但在一些罕见的使用情况下可能导致新的竞争条件。如果受此影响，你需要提供自己的同步机制来访问变量。

javax.scripting 支持

Kotlin 现在与javax.script API（JSR-223）集成。其 API 允许在运行时求值代码段：

val engine = ScriptEngineManager().getEngineByExtension("kts")!!
engine.eval("val x = 3")
println(engine.eval("x + 2"))  // 输出 5

关于使用 API 的示例项目参见这里。

kotlin.reflect.full

为 Java 9 支持准备，在 kotlin-reflect.jar 库中的扩展函数与属性已移动到 kotlin.reflect.full 包中。旧包（kotlin.reflect）中的名称已弃用，将在 Kotlin 1.2 中删除。请注意，核心反射接口（如 KClass）是 Kotlin 标准库（而不是 kotlin-reflect）的一部分，不受移动影响。

JavaScript 后端

统一的标准库

Kotlin 标准库的大部分目前可以从代码编译成 JavaScript 来使用。特别是，关键类如集合（ArrayList、 HashMap 等）、异常（IllegalArgumentException 等）以及其他几个关键类（StringBuilder、 Comparator）现在都定义在 kotlin 包下。在 JVM 平台上，一些名称是相应 JDK 类的类型别名，而在 JS 平台上，这些类在 Kotlin 标准库中实现。

更好的代码生成

JavaScript 后端现在生成更加可静态检测的代码，这对 JS 代码处理工具（如 minifiers、 optimisers、 linters 等）更加友好。

`external` 修饰符

如果你需要以类型安全的方式在 Kotlin 中访问 JavaScript 实现的类，你可以使用 external 修饰符写一个 Kotlin 声明。（在 Kotlin 1.0 中，使用了 @native 注解。）与 JVM 目标平台不同，JS 平台允许对类与属性使用 external 修饰符。例如，可以按以下方式声明 DOM Node 类：

external class Node {
    val firstChild: Node
    fun appendChild(child: Node): Node
    fun removeChild(child: Node): Node
    // 等等
}

改进的导入处理

现在可以更精确地描述应该从 JavaScript 模块导入的声明。如果在外部声明上添加 @JsModule("＜模块名＞") 注解，它会在编译期间正确导入到模块系统（CommonJS或AMD）。例如，使用 CommonJS，该声明会通过 require(……) 函数导入。此外，如果要将声明作为模块或全局 JavaScript 对象导入，可以使用 @JsNonModule 注解。

例如，以下是将 JQuery 导入 Kotlin 模块的方法：

external interface JQuery {
    fun toggle(duration: Int = definedExternally): JQuery
    fun click(handler: (Event) -> Unit): JQuery
}
@JsModule("jquery")
@JsNonModule
@JsName("$")
external fun jquery(selector: String): JQuery

在这种情况下，JQuery 将作为名为 jquery 的模块导入。或者，它可以用作 $-对象，这取决于Kotlin编译器配置使用哪个模块系统。

你可以在应用程序中使用如下所示的这些声明：

fun main(args: Array<String>) {
    jquery(".toggle-button").click {
        jquery(".toggle-panel").toggle(300)
    }
}

Kotlin 1.1

Kotlin 1.1 的新特性

目录

JavaScript

协程（实验性的）

其他语言特性

类型别名

已绑定的可调用引用

密封类与数据类

lambda 表达式中的解构

下划线用于未使用的参数

数字字面值中的下划线

对于属性的更短语法

内联属性访问器

局部委托属性

委托属性绑定的拦截

泛型枚举值访问

对于 DSL 中隐式接收者的作用域控制

rem 操作符

标准库

字符串到数字的转换

onEach()

also()、takeIf() 与 takeUnless()

groupingBy()

Map.toMap() 与 Map.toMutableMap()

Map.minus(key)

minOf() 与 maxOf()

类似数组的列表实例化函数

Map.getValue()

抽象集合

数组处理函数

JVM 后端

Java 8 字节码支持

Java 8 标准库支持

字节码中的参数名

常量内联

可变闭包变量

javax.scripting 支持

kotlin.reflect.full

JavaScript 后端

统一的标准库

更好的代码生成

external 修饰符

改进的导入处理

`external` 修饰符