Kotlin Primer·第六章·集合泛型与操作符


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第一部分——快速上手
第一章·启程
第二章·基本语法
第三章·Kotlin 与 Java 混编
第二部分——开始学习 Kotlin
第四章·Kotlin 的类特性(上)
第四章·Kotlin 的类特性(下)
第五章·函数与闭包
第六章·集合泛型与操作符

所谓泛型:就是允许在定义类、接口、方法时指定类型形参,这个类型形参将在声明变量、创建对象、调用方法时动态地指定(即传入实际的类型参数,也可称为类型实参)。 Kotlin 泛型定义与 Java 类似,但有着更多特性支持。首先,我们来看看集合类中的泛型声明。

6.1 Kotlin 中的集合接口

kotlin 集合类

以上是 Kotlin 的集合接口关系,从上到下,依次下面继承(或实现)上面的接口。

所有类声明的泛型尖括号里面如果加入了 out 关键字,则说明这个类的对象是只读的,例如他只有:get()、size()等方法,而没有 set()、remove()等方法。
相反的,如果没有加 out 关键字,或者换一种记法:如果开头是 MutableXXX 那就是一个跟 Java 中用法一致的集合类。

6.2 in 与 out

至此,你应该已经知道 out 关键字的含义了,与 out 对应的,还有一个 in。表示泛型参数是只写的。
泛型的 in 关键字一般用在我们定义的代码中。 在看下面这个 demo 之前,你需要知道一点:Kotlin 的泛型是支持协变的。例如下面这段代码:

open class A
open class B : A()
open class C : B()

val mutableList: MutableList<B> = mutableListOf(B(), B(), C())
val list: List<A> = mutableList;

在 Kotlin 中,可以直接把 List<C> 的对象赋值给 List<A>
知道了上面这一点,我们接下来看 in 的用法。
泛型声明中,用 in 声明泛型参数,表示这个参数只能是入参,不能对外返回这个参数。

open class A
open class B : A()
open class C : B()

class TypeArray<in A> {
	
	//in 修饰了 A,表示 A 是可以作为参数的。
    fun getValue(a: A): Int? {
        return a?.hashCode()
    }
    
    //这段代码是非法的,因为A 不能被返回
    fun getA(a: A): A? {
        return a
    }
}

6.3 集合的初始化

在 Kotlin 中,集合类一般不使用构造方法去初始化,而是使用同一的入口方法,例如初始化一个 MutableList,我们使用的是如下代码:

 val mutableList = mutableListOf(0, 1, 2, 3) 

类似的初始化集合对象的方法还有

//创建一个 List<> 对象
var list = listOf(0, 1, 2)

//创建一个 Set<> 对象
val ss = setOf(1, 2, 4)

还有很多,可以在 kotlin.collections.Collections.kt文件中查看。
有一点需要知道的是,这些方法的返回值实际上返回的是 Java 的集合对象,目前只支持返回这些对象:

java.util.ArrayList
java.util.LinkedHashMap
java.util.HashMap
java.util.LinkedHashSet
java.util.HashSet
java.util.SortedSet
java.util.TreeSet

其他的对象,目前还不支持,比如 LinkedList,个人觉得这个对象还是很常用的,不知道为什么没有方法提供,所以目前这类对象还是只能用构造方法去创建。

6.4 操作符

Kotlin 中,操作符是用来对数据做操作的工具方法。
如果你使用过 RxJava 等一系列库,你一定会对操作符非常了解也对操作符的强大深有感触。
Kotlin 原生支持大量操作符,文尾将会列出常用操作符及含义。 这两幅图是我上周在《从 Java 到 Kotlin,当机器人不再喝咖啡》 技术分享时 PPT 中的两页,代码运行后是当时会场的 WiFi 密码,大家可以感受一下用 Kotlin 和 Java 实现的对比。

kotlin 集合类

kotlin 集合类

6.5 操作符实现原理

以最简单也是最常用的一个操作符 forEach 举例。

list.forEach {          
}

在 Kotlin 中,操作符本质上是方法调用。例如 List 的 forEach 的实现原理实际上是定义了一个这样的方法。为 Iterable 增加了一个扩展方法,叫 forEach,它接收一个 T 作为参数,并返回 Unit 的闭包作为参数。

public inline fun <T> Iterable<T>.forEach(action: (T) -> Unit): Unit {
    for (element in this) action(element)
}

而内部,实际上就是 for 循环对每一个对象调用传入的参数方法。

所以,我们也可以很轻松的通过这样的特性实现自己的自定义操作符。例如下面的代码为一个 List 添加一个转换操作符,可以将 List<A> 转换成 List<B>,其中 A 和 B 可以为任何类型。

inline fun <T, E> Iterable<T>.convert(action: (T) -> E): MutableList<E> {
    val list: MutableList<E> = mutableListOf()
    for (element in this) list.add(action(element))
    return list
}

{
	val list: List<String> = listOf("hello","world")
	list.convert {
		    it.hashCode()
		}.forEach {
		    print("$it")
		}
}()

这样子就可以直接调用 list 的 convert 方法,只需要实现转换逻辑,就可以了。

6.6 常用操作符

Kotlin 的操作符跟 RxJava 基本一致,不需要额外记忆。

下标操作类
  • contains —— 判断是否有指定元素
  • elementAt —— 返回对应的元素,越界会抛IndexOutOfBoundsException
  • firstOrNull —— 返回符合条件的第一个元素,没有 返回null
  • lastOrNull —— 返回符合条件的最后一个元素,没有 返回null
  • indexOf —— 返回指定元素的下标,没有 返回-1
  • singleOrNull —— 返回符合条件的单个元素,如有没有符合或超过一个,返回null
判断类
  • any —— 判断集合中 是否有满足条件 的元素
  • all —— 判断集合中的元素 是否都满足条件
  • none —— 判断集合中是否 都不满足条件,是则返回true
  • count —— 查询集合中 满足条件 的 元素个数
  • reduce —— 从 第一项到最后一项进行累计
过滤类
  • filter —— 过滤 掉所有 满足条件 的元素
  • filterNot —— 过滤所有不满足条件的元素
  • filterNotNull —— 过滤NULL
  • take —— 返回前 n 个元素
转换类
  • map —— 转换成另一个集合(与上面我们实现的 convert 方法作用一样);
  • mapIndexed —— 除了转换成另一个集合,还可以拿到Index(下标);
  • mapNotNull —— 执行转换前过滤掉 为 NULL 的元素
  • flatMap —— 自定义逻辑合并两个集合;
  • groupBy —— 按照某个条件分组,返回Map;
排序类
  • reversed —— 反序
  • sorted —— 升序
  • sortedBy —— 自定义排序
  • sortedDescending —— 降序

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