预测一下 Kotlin 未来会有哪些新语法

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预测一下 Kotlin 未来会有哪些新语法

2022 年什么会火?什么该学?本文正在参与“聊聊 2022 技术趋势”征文活动 」

前言

Kotlin 是一门开放的语言,不仅仅是源码的开放,任意使用者都可以直接参与它的建设。大家可以通过 YouTrack 向社区提出自己的 idea 和 issue ,其中一些呼声高的 issue 会进入 KEEP 交由 Kotlin 团队管理维护,并有可能被最终实现、出现在未来的某个版本中。

YouTrack Hot Issues

为呼应 “2022技术趋势” 征文活动(主要为了薅羊毛),本文将透过 YouTrack 中当前最热门的 issue 大胆预测一下 Kotlin 未来可能引入的新功能:

  • 命名空间
  • 多接受者扩展函数
  • 集合字面值
  • 双类型属性
  • 名字解构
  • 异常多重捕获
  • 包级访问

如果你喜欢这些功能,可以去 YouTrack 为它们点赞投票。

命名空间 (Namespace)

youtrack.jetbrains.com/issue/KT-11…

Java 可以通过类名调用 Class 的静态方法或者静态变量,这无形中提供了一种 namespace 机制,方便快速索引某个常量或方法。 Kotlin 虽然鼓励开发者使用顶级方法替代 Util 类,但当这样的顶级方法太多时,我们也希望有类似的 namespace 机制出现。

目前常见的 workaround 是使用 object 类替代静态方法,例如

object DisplayUtil{
    fun dip2px(context:Context, px:Float) {
        ...
    }
}
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Kotlin 标准库的 Delegates.notNull 、协程库的 Dispatchers.Default 等都是这样定义的,这种方式缺点是需要额外创建一个 object 对象,增加内存开销。

也许未来你将看到一种 namespace 关键字,像下面这样使用

namespace DiplayUtil {
    fun dip2px(context:Context, px:Float)
}
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namespace 可以避免实例对象的创建,将在字节码阶段编译成 jvm 静态方法。

多接受者扩展函数 (Multiple receivers)

youtrack.jetbrains.com/issue/KT-10…

有时我们会在 Class 内定义扩展方法

class View { 
   val Float.dp // Float is an extension receiver for dp property
       get() = this * resources.displayMetrics.density
      // this refers to Float
      // resources, or this@View.resources, is a property in View
}
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这种扩展方法可以在 View 的内部使用,或者在外部借助 with 使用。

with (view) {
   42f.dp
}
复制代码

但实际情况是我们无法为像 View 这样的三方库中的类定义扩展方法,所以我们希望有一种能够定义多 receiver 的扩展方法的机制。

未来有可能会引入 context 关键字,通过 context 可以定义两个甚至多个 receiver 的扩展方法

context(View)
val Float.dp
   get() = this * resources.displayMetrics.density
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上述代码等价于

context(View)
fun dp(view: View, float: Float) {
    float * view.resources.displayMetrics.density
}
复制代码

顺便提一下,我更喜欢其中另一种建议的语法:

fun (View, Float).dp() = this@Float * this@View.resources.displayMetrics.density
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虽然由于不符合 Kotlin 的语法习惯,已经被否掉了。。

集合字面值(Collection literals)

youtrack.jetbrains.com/issue/KT-43…

很多现代语言(Python,JS,Go 等等)都支持使用字面值定义集合,例如在 Python 中我们可以这样定义一个集合:

new_array = ["a", "b", "c"]
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字面值的定义方式更加直观简洁,这在重数据操作的语言中显得非常重要。但 Kotlin 目前只能使用 listOfmapOfsetOfintArrayOf 等 builder 方法进行定义,需要开发者记忆多个方法名,而且 varags 也存在一些使用上的隐患。

未来也许我们可以在 Kotlin 引入字面值定义:

val list = [1, 2, 3] // has type of List<Int>
val map = ["one": 1, "two": 2, "three": 3] // has type of Map<String, Int>
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以上字面值默认创建 Immutable 的 List 和 Map 类型集合,当然我们也可以在定义的同时明确指定集合类型:

val set: Set<Int> = [1, 2, 3] // creates a Set<Int> 
val map: MutableMap<String, Int> = ["one": 1, "two": 2, "three": 3] // creates a MutableMap
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数组可以使用下面方式创建,且可以实现类型推到,无需指定泛型

val array = Array [1, 2, 3] // creates Array<Int>, note that "Int" was inferred here
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字面值的使用场景不止局限于集合,甚至可以在 data class 等一些“类集合”场景中使用

data class Point(val x: Int, val y: Int)
fun drawLine(from: Point, to: Point)

// Normal Calling
drawLine(Point(1, 2), Point(3, 4))
// Calling with Collection literals
drawLine([1, 2], [3, 4])

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双类型属性 (public&private property type)

youtrack.jetbrains.com/issue/KT-14…

我们经常有这种需求:一个类的属性对内使用 Mutable 类型方便使用,而对外只想暴露 Immutable 类型,避免随意修改,提高安全性。

此时,通常需要我们分别定义两个成员:


//List
private val _items = mutableListOf<Item>()
val item : List<Item> = _items

//LiveData
private val _list = MutableLiveData<List<News>>()
val list : LiveData<List<News>> get() = _items

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由于上述写法冗余,有人为了图方便可能直接对外暴露 Mutable 类型,容易造成隐患。

未来 Kotlin 或许会引入下面的语法,属性在定义时对外只暴露其 Immutable 的抽象类型,保证安全性的同时,减少模板代码:

private val items = mutableListOf<Item>()
        public get(): List<Item>
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名字解构(Name based destructuring)

youtrack.jetbrains.com/issue/KT-19…

我们在访问 data class 或者 Pair、 Triple 等类型时,经常会使用解构语法

data class Address(
   val street: String,
   val city: String
)
val (myStreet, myCity) = myAddress
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目前 Kotlin 使用的基于位置的解构,这存在一定隐患。 比如上述代码,如果某天我们修改了 Address,插入了 postalCode 属性:

data class Address(
   val street: String,
   val postalCode: String,
   val city: String
)
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此时,位置解构中的 myCity 将错误地获取 postalCode 的值,编译器却无法及时发现问题。此外还有一个突出的问题,当 data class 有更多属性时,位置结构只能顺序访问,、无法访问某个指定属性而跳过中间的属性。

未来 Kotlin 可能会增加基于名字的解构语法:

val (street = myStreet, city = myCity) = myAddress
复制代码

名字解构中 myCity 中的赋值将不会发生上述错误,而且当有数量众多的属性时也可以更精准地进行赋值。

异常多重捕获 (Multi catch block)

youtrack.jetbrains.com/issue/KT-71…

Java 支持异常多重捕获,即在一个 catch 块中捕获多种异常,而 Kotlin 每个 catch 只能捕获一种异常

fun loadData(path: String) {
  try {
    findDataLoader(path).loadXmlData()
  }
  catch (e: IOException) {
    println("Failed to load configuration from $path: ${e.message}")
  }
  catch (e: JDOMException) {
    println("Failed to load configuration from $path: ${e.message}")
  }
}
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比如上面例子,当我们加载一个 xml 并使用 jdom 对其进行解析时,我们只希望捕获解析相关的错误,忽略其它错误

fun loadData(path: String) {
  try {
    findDataLoader(path).loadXmlData()
  }
  catch (e: IOException) {
    println("Failed to load configuration from $path: ${e.message}")
  }
  catch (e: JDOMException) {
    println("Failed to load configuration from $path: ${e.message}")
  }
}
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上面这样的写法显得比较冗余,即便集中到 when 语句处理也会免不了增加一些模板代码。

未来 Kotlin 也许会像 Java 那样支持下面这样的写法

fun loadData(path: String) {
   try {
       findDataLoader(path).loadXmlData()
   } catch (e: IOException | JDOMException) {
       println("Failed to load configuration from $path: ${e.message}")
   }
}
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包级访问(Package-private visibility)

youtrack.jetbrains.com/issue/KT-29…

Java 中提供了包级访问控制权限,但是 Kotlin 缺少对应的访问控制符。internal 会使得整个 Module 都成为可见范围。 Kotlin 团队认为以前 Package 是划分组件的单元,但如今 Module 成为了更常见的组件粒度,访问权限应该围绕 Module 设计,因此才没有设计包级访问权限。

虽然这么说有一定道理,但是很多从 Java 转到 Kotlin 的开发者仍然习惯于使用 Package 组织工程,包级访问权限将有助于更好地实现代码隔离,所以不少人仍然希望追加相关能力。

有人建议使用下面这种语法使 class 访问权限控制在包内

package com.foo
import com.foo.detail.*;
class Public {
   private val impl = Detail()
}
// ...
package com.foo.detail
private@com.foo class Detail {
// ...
复制代码

也有人提议通过为 package 引入新的关键字,让 package 内所有的 internal 降级为包内可见。但所有这些方案目前还存在争议,具体方案目前仍然不明朗。

最后

上面这些 issue 虽然人气很高,但目前仍处于原型设计和激烈讨论中,未来能否真的出现,以及出现时是否还是这个样子都存在不确定性,不过这也正是 Kotlin 的魅力,所有讨论的过程你都一目了然,甚至参与其中发表你自己的观点和意见。

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