【Kotlin系统化精讲：叁】 | 变量与常量：自由与约束的代码博弈

地狱勇士
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前言

变量和常量就像生活中的水杯与玻璃雕塑​：水杯能随时装不同饮品（变量），玻璃雕塑一旦定型就永恒不变（常量）。但 val 和 const val 藏着意想不到的玄机——有些"常量"竟会偷偷变化？

本章节将带你捅破变量与常量的窗户纸，避开新手90%的踩坑点。

操千曲而后晓声，观千剑而后识器。虐它千百遍方能通晓其真意。

变量：var & val 🎭

var： 可变变量

  • 核心特性：变量可多次重新赋值，赋予数据 二次生命 的能力。 
    var score = 90  
score = 95  // 分数重生 → ✅
  • 声明及初始化：类型一旦确定后不可修改！隐式声明时取决于第一次赋值的类型。 
    var age: Int = 25  // 显式声明
var age = 18 // 隐式声明
age = "二十六"  // ❌ 编译报错！类型已锁定为 Int

    💡 ​破解之道​：可声明为Any类型，但需警惕类型安全风险。

val：只读变量（运行时常量）

  • 核心特性（不可变性）：只能赋值一次，不可重新赋值。 官方推荐的默认选择。尽可能地使用 val 可避免意外的状态改变，提高代码的可预测性和线程安全性。
  • 声明及初始化：声明时必须初始化，或在类构造函数中初始化，或使用 lateinit 或 by lazy 等委托进行延迟初始化。初始化后，其引用（对于对象类型）或值（对于基本类型）就不能再被改变。
  • 颠覆认知（对象内容可篡改）：只读≠内容不可变！ 
    val androidVersions = arrayListOf("Oreo", "Pie")  
androidVersions.add("Q")  // ✅ 集合内容被修改！  
androidVersions = newList  // ❌ 引用不可变

    🧩 ​本质原因​：val 只保证引用地址不变​（购物车还是那辆车），但车里的货物（对象内容）随便改！

  • 智能转换魔法​：类型推断升级 
    val data: Any = "Kotlin"  
if (data is String) {  
    print(data.length)  // ✅ 编译器自动转为 String 类型  
}

    ⚡ 编译器秘密：在作用域内自动插入类型转换字节码。

  • 延迟初始化​：lateinit var 的替代方案 
    val config: Configuration by lazy {  
    loadConfigFromServer()  // 首次访问时初始化  
}

    🌟 优势：线程安全 + 按需加载 + 不可变引用

常量：const val(编译期常量) ⏳

const val：真正的化石

核心目的是声明编译期常量。 想要彻底不可变​？用 const val：

// 必须定义在顶层或 object 中  
const val PI = 3.14159  
const val COMPANY_NAME = "AndroidLab"

class MyClass {
    companion object { 
        const val API_KEY = "ABCDEF123456" // 注意：实际API密钥应安全存储，这仅为示例 
        const val VERSION_CODE = 1 
    } 
}

​特性​：

  • 必须是顶层属性或 object 声明的成员。
  • 必须在编译时就能确定值及其类型。
  • 只能是基本类型或 String。
  • 不能有自定义的 getter。

编译期优化：
编译器会在编译期间直接用字面值替换所有使用该常量的地方，类似于宏替换（没有运行时的变量读取开销）。

val vs const val：生死对决

特性valconst val (编译时常量)
​关键特性​运行时只读变量，引用不可变编译期常量，值内联
​声明位置​任何作用域（函数内、类属性等）仅顶层或 object（含伴生对象）内
​允许的类型​所有类型仅基本类型 (Int等) 和 String
​初始化要求​运行时初始化​编译时初始化​（字面量/其他const val)
​自定义 getter可以有​不能有​
使用 lateinit可以​不能​
by lazy可以​不能​
​内存开销​运行时存在变量编译后替换为字面量，无运行时变量
​主要用途​表示程序运行期间不变的引用定义字面值的命名常量，用于注解参数等

​🌰 举个栗子​：

val currentTime: Long  
    get() = System.currentTimeMillis() // 每次调用值都变！  

const val MAX_USERS = 1000 // 恒等于 1000

深入特性：藏在代码缝里的魔鬼 😈

类型推断的“障眼法”

Kotlin 能自动推断类型，但玩过头会翻车：

val number = 100   // 自动推断为 Int  
number = 10.5      // ❌ 拒绝！Int 怎能变 Double？

​急救方案​：显式声明类型避免误伤：

val number: Number = 100  // 声明为父类  
number = 10.5             // ✅ 此时合法！

幕后字段的“分身术”

自定义 getter/setter 时，偷偷生成幕后字段​（field）：

var name: String = ""  
    set(value) {  
        field = value.trim() // field 是隐藏的存储变量  
    }

企业级实践：老司机的求生法则 🚀

  • 优先 val:
    除非明确需要修改，否则全用 val——减少意外篡改（官方推荐）。
  • const val 使用场景​：
    • 魔法数字（如超时时间、错误码）。
    • 全局配置（API 密钥、常量字符串）。
    const val API_TIMEOUT = 30_000
  • 警惕可变 val！​​
    如果 val 指向可变对象（如 ArrayList），加防御性拷贝​： 
    val safeList = Collections.unmodifiableList(rawList)
  • 变量命名防混淆​：
    • 变量：驼峰命名（userName）。
    • 常量：全大写+下划线（USER_LIMIT）。

总结

Kotlin 用 var 和 val 编织了一张精妙的安全网🕸️——var 给灵活留了门，val 用引用不可变保护了基础安全，而 const val 才是真正的"代码化石"。 val 不等于内容不可变，遇到集合需警惕；const val 才是编译期铁律，零开销且绝对静止。掌握这三者，你的 Kotlin 代码将兼具弹性与稳定。✨

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