如何避免Kotlin里的陷阱?
最近 Kotlin 特別流行,并且我也贊同 Kotlin 是一個(gè)經(jīng)過深思熟慮后被設(shè)計(jì)出的語言,除了下面提到的缺點(diǎn)之外。我會(huì)在本文向你分析一些我在開發(fā)過程中遇到的陷阱,并且教你如何避免他們。
謎一樣的 null
在 Kotlin 當(dāng)中,你可以不用考慮在你的代碼中如何處理 null 的問題,這會(huì)讓你忘記 null 是無處不在的這個(gè)說法,只不過被隱藏了起來。看看下面這個(gè)表面看起來沒有問題的類:
- class Foo {
- private val c: String
- init {
- bar()
- c = ""
- }
- private fun bar() {
- println(c.length)
- }
- }
如果你嘗試初始化這個(gè)類,那么代碼就會(huì)拋出一個(gè) NullPointerException。因?yàn)?bar 方法嘗試在 c 變量初始化之前就訪問它。
盡管這個(gè)代碼本身就是有問題的,才導(dǎo)致異常拋出。但是更糟糕的是你的編譯器不會(huì)發(fā)現(xiàn)這一點(diǎn)。
Kotlin 可以幫你在絕大部分情況下避免 null,但是你不能因此而忘記 null 的存在。否則遲早有一天你會(huì)碰上類似的問題。
來自 JDK 的 null
Kotlin 的標(biāo)準(zhǔn)庫能夠很好地處理 null。但是如果你使用了 JDK 中的類,你需要自己處理關(guān)于 JDK 方法調(diào)用可能產(chǎn)生的空指針。
大部分情況下 Kotlin 的標(biāo)準(zhǔn)庫就足夠了,但是有時(shí)你需要使用到 ConcurrentHashMap:
- val map = ConcurrentHashMap<String, String>()
- map["foo"] = "bar"
- val bar: String = map["foo"]!!
這時(shí),你需要使用 !! 操作符。但某些情況下你還可以使用像 (?) 這樣的對 null 安全的操作符來替換它。盡管如此,當(dāng)你使用 !! 或者 ? ,或者編寫了一個(gè)適配器來使用 Java 類庫的時(shí)候,你會(huì)發(fā)現(xiàn)代碼因?yàn)檫@些修改而變的混亂。這是你無法避免的問題。
你還可能會(huì)碰上更多更可怕的問題。當(dāng)你使用 JDK 類中的方法的時(shí)候,返回值可能是null,而且沒有什么像 Map 訪問一樣的語法糖。
考慮如下例子:
- val queue: Queue<String> = LinkedList()
- queue.peek().toInt()
這種情況下,你使用了可能返回 null 值的 peek 方法。但是 Kotlin 編譯器不會(huì)提示你這個(gè)問題,所以當(dāng)你的 Queue 是空隊(duì)列的的時(shí)候,可能會(huì)觸發(fā) NullPointerException 異常。
問題在于我們使用的 Queue 是 JDK 的一個(gè)接口,并且當(dāng)你查看 peek 方法的文檔時(shí):
- /**
- * Retrieves, but does not remove, the head of this queue,
- * or returns {@code null} if this queue is empty.
- *
- * @return the head of this queue, or {@code null} if this queue is empty
- */
- E peek();
文檔中說 peek 方法會(huì)返回一個(gè) E 類型的對象,但是 Kotlin 認(rèn)為 E 是不可空的。在接下來的 Kotlin 版本中可能會(huì)解決這個(gè)問題,但是現(xiàn)在當(dāng)你在你的工程中使用類似接口的時(shí)候,一定要注意:
- val queue: Queue<String?> = LinkedList()
- queue.peek()?.toInt()
內(nèi)部 it
當(dāng)一個(gè) lambda 表達(dá)式只有一個(gè)參數(shù)的時(shí)候,你可以在你的代碼中將其省略,并用 it 代替。
- it:單參數(shù)的內(nèi)部名稱。當(dāng)你表達(dá)式只有一個(gè)參數(shù)的時(shí)候,這是一個(gè)很有用的特性,聲明的過程可以省略(就像 ->),并且參數(shù)名稱為 it。
問題是,當(dāng)你的代碼中存在向下面例子一樣的嵌套函數(shù)的時(shí)候:
- val list = listOf("foo.bar", "baz.qux")
- list.forEach {
- it.split(".").forEach {
- println(it)
- }
- }
it 參數(shù)會(huì)混淆。解決方法就是像下面這樣顯示的聲明:
- list.forEach { item ->
- item.split(".").forEach { part ->
- println(part)
- }
- }
看起來是不是好多了!
隱藏的復(fù)制
注意觀察下面的類:
- data class Foo(val bars: MutableList)
data 類提供了一系列的方法,并且你可以通過拷貝得到其鏡像。猜猜下面的代碼會(huì)輸出什么?
- val bars = mutableListOf("foobar", "wombar")
- val foo0 = Foo(bars)
- val foo1 = foo0.copy()
- bars.add("oops")
- println(foo1.bars.joinToString())
控制臺(tái)會(huì)輸出 foobar, wombar, oops。問題出在 copy 方法并沒有真正地復(fù)制一個(gè)完整的對象, 而是復(fù)制了對象的引用。當(dāng)你忘記編寫單元測試類,并且將你的 data 類按照不可變類來傳遞的時(shí)候,就可能出現(xiàn)這種問題。
解決方法就是當(dāng)你使用 data 類的時(shí)候一定要多加小心,并且當(dāng)你必須將其作為值對象的時(shí)候,像下面這樣:
- data class Foo(val bars: List)
- data 類還有一個(gè)問題:其 equals / hashCode 方法所用到的屬性不可變。你只能通過手工重寫這些方法的方式來修改返回值。謹(jǐn)記上面這一點(diǎn)。
內(nèi)部方法暴露
仔細(xì)思考下面的例子:
- class MyApi {
- fun operation0() {
- }
- internal fun hiddenOperation() {
- }
- }
當(dāng)你在 Kotlin 的項(xiàng)目中引用這個(gè)類的時(shí)候,internal 關(guān)鍵字是生效的。但是當(dāng)你從一個(gè) Java 項(xiàng)目中使用的時(shí)候,hiddenOperation 就變成了一個(gè)公共方法!為了避免這種情況,我建議使用接口的方式來隱藏實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié):
- interface MyApi {
- fun operation0()
- }
- class MyApiImpl: MyApi {
- override fun operation0() {
- }
- internal fun hiddenOperation() {
- }
- }
特殊的全局?jǐn)U展
毫無疑問,擴(kuò)展函數(shù)的功能非常重要。但通常,能力越大責(zé)任越大。例如,你可以編寫全局的 JDK 類擴(kuò)展函數(shù)。但是當(dāng)這個(gè)函數(shù)只在本地上下文中有意義,卻是全局可見的時(shí)候,就會(huì)帶來很多麻煩。
- fun String.extractCustomerName() : String {
- // ...
- }
每個(gè)跳轉(zhuǎn)到你的方法的人都會(huì)不知所措。所以我認(rèn)為在你編寫這樣的方法之前務(wù)必三思。下面就是一個(gè)建議:
- /**
- * Returns an element of this [List] wrapped in an Optional
- * which is empty if `idx` is out of bounds.
- */
- fun <T> List<T>.getIfPresent(idx: Int) =
- if (idx >= size) {
- Optional.empty()
- } else {
- Optional.of(get(idx))
- }
- /**
- * Negates `isPresent`.
- */
- fun <T> Optional<T>.isNotPresent() = isPresent.not()
lambdas Unit 返回值 vs Java SAM 轉(zhuǎn)換
如果你的函數(shù)參數(shù)是 lambdas 表達(dá)式,并且返回值類型是 Unit 的時(shí)候,你可以省略return 關(guān)鍵字:
- fun consumeText(text: String, fn: (String) -> Unit) {
- }
- // usage
- consumeText("foo") {
- println(it)
- }
這是一個(gè)很有趣的特性,但是當(dāng)你在 Java 代碼中調(diào)用該方法的時(shí)候會(huì)比較尷尬:
- consumeText("foo", (text) -> {
- System.out.println(text);
- return Unit.INSTANCE;
- });
這對于 Java 端來說是不友好的,如果你想在 Java 中成功調(diào)用該方法,你需要定義如下接口:
- nterface StringConsumer {
- fun consume(text: String)
- }
- fun consumeText(text: String, fn: StringConsumer) {
- }
然后你就能使用 Java 的 SAM 轉(zhuǎn)換。
- consumeText("foo", System.out::println);
但是在 Kotlin 這邊看起來就很糟糕了:
- consumeText("foo", object: StringConsumer {
- override fun consume(text: String) {
- println(text)
- }
- })
問題關(guān)鍵點(diǎn)在于只有 Java 支持 SAM 轉(zhuǎn)換,Kotlin 并不支持。我的建議是簡單的場景中,只是用 Java 的 SAM 接口作為一個(gè)消費(fèi)者:
- fun consumeText(text: String, fn: Consumer<String>) {
- }
- // usage from Kotlin
- consumeText("foo", Consumer {
- println(it)
- })
- // usage from Java
- consumeText("foo", System.out::println);
Java 中使用不可變集合
Kotlin 提供了 JDK 集合類的不可變版本。
- fun createSet(): Set<String> = setOf("foo")
- // ...
- createSet().add("bar") // oops, compile error
這是一個(gè)很好的補(bǔ)充。但是當(dāng)你在看 Java JDK 的 Set 類 API 的時(shí)候會(huì)發(fā)現(xiàn):
- createSet().add("bar"); // UnsupportedOperationException
當(dāng)你嘗試修改這個(gè) Set 的時(shí)候,就會(huì)拋出這個(gè)異常,就像你使用了Collections.unmodifiableSet() 方法一樣。我不知道這種情況是否合理,但是你在使用 Kotlin 不可變版本的 Java 集合類的時(shí)候,需要謹(jǐn)記這一點(diǎn)。
接口中沒有重載
Kotlin 在接口上不支持使用 @JvmOverloads 注解,當(dāng)然 override 也不行。
- interface Foo {
- @JvmOverloads // OUCH!
- fun bar(qux: String)
- }
- class FooImpl : Foo {
- @JvmOverloads // YIKES!
- override fun bar(qux: String) {
- }
- }
你只能像下面這樣手動(dòng)定義:
- interface Foo {
- fun bar()
- fun bar(qux: String)
- }
要記住你可以使用 Kotlin 中的 KEEP (Kotlin Evolution and Enhancement Process) 來改善。KEEP 與 Java 中的 JEP 類似,但是與 JEP 相比要簡潔許多。
總結(jié)
Kotlin 現(xiàn)下很流行,并且我也認(rèn)為他是一個(gè)增強(qiáng)版的 Java。但是在使用 Kotlin 的時(shí)候你仍需要保持清醒,尤其是當(dāng)你身處各種各樣的關(guān)于 Kotlin 的宣傳之中時(shí)。如果你要使用 Kotlin 的話,一定要注意我們在上面提到的 Kotlin 相關(guān)的缺陷。
***我還是想說,上述提到的問題都比較容易解決,并且不會(huì)對語言的使用方面帶來本質(zhì)性的傷害。