語(yǔ)法糖會(huì)導(dǎo)致分號(hào)的悲劇。—— Alan J. Perlis

我們不斷地失去一些東西。其中一些東西相對(duì)來(lái)說(shuō)會(huì)更重要，現(xiàn)在重新揀起來(lái)還不算太晚。Kotlin 語(yǔ)言為程序員的生活帶來(lái)了大量新的概念和特性，它們?cè)谌粘ｉ_(kāi)發(fā)中使用起來(lái)會(huì)很困難。我在生產(chǎn)環(huán)境中使用了兩年 Kotlin 之后，才感受到它帶來(lái)的快樂(lè)和滿(mǎn)足。這是怎么發(fā)生的?原因就在那些小小的語(yǔ)法糖中。

我會(huì)在本文中與你分析我最喜歡的 Kotlin 語(yǔ)法糖，它們是在我需要寫(xiě)簡(jiǎn)潔而魯棒 Android 應(yīng)用程序組件時(shí)發(fā)現(xiàn)的。為了讓這篇文章讀起來(lái)更輕松，我把它分成三個(gè)部分。在這第一部分中，你會(huì)看到密封類(lèi)和 when() 控制流函數(shù)。愉快的開(kāi)始吧!

擁抱“模式匹配”的密封類(lèi)

最近我的工作中有機(jī)會(huì)使用 Swift。我不僅要審核代碼，還要將其中一些組件翻譯成 Kotlin 實(shí)現(xiàn)。我讀的代碼越多，就越感到驚訝。最對(duì)我來(lái)說(shuō)，最吸引人的特性是枚舉?？上?Kotlin 的枚舉并不太靈活，我不得不挖掘合適的替代品： 密封類(lèi) 。

密封類(lèi)在編程界并不是什么新鮮玩意兒。事實(shí)上，密封類(lèi)是一個(gè)非常知名的語(yǔ)言概念。Kotlin 引入了 sealed 關(guān)鍵字，它可用于類(lèi)聲明，表示對(duì)類(lèi)層次結(jié)構(gòu)的限制。某個(gè)值可以是有限類(lèi)型中的一個(gè)，但它不能是其它類(lèi)型。簡(jiǎn)單地說(shuō)，你可以使用密封類(lèi)來(lái)代替枚舉，甚至做更多事情。

來(lái)看看下面的示例代碼。

sealed class Response  
data class Success(val body: String): Response()  
data class Error(val code: Int, val message: String): Response()  
object Timeout: Response() 

乍一看，這些代碼除只是聲明了一些簡(jiǎn)單的繼承關(guān)系，但步步深入，就會(huì)提示一個(gè)諒人的真相。為 Response 類(lèi)添加的 sealed 關(guān)鍵字到底起到了什么作用呢?提示這個(gè)問(wèn)題最好的方法是使用 IntelliJ IDEA Kotlin Bytecode 工具。

第一 步。查看 Kotlin 字節(jié)碼 (Kotlin Bytecode)

第二步。將 Kotlin 字節(jié)碼反編譯成 Java 代碼

經(jīng)過(guò)這樣非常簡(jiǎn)單地翻譯，你可以看到 Kotlin 代碼對(duì)應(yīng)的 Java 代碼呈現(xiàn)。

public abstract class Response { 
   private Response() { 
   } 
 
   // $FF: synthetic method 
   public Response(DefaultConstructorMarker $constructor_marker) { 
      this(); 
   } 
} 

你可能已經(jīng)猜到了，密封類(lèi)專(zhuān)們用于繼承，所以它們是抽象的。不過(guò)他們變得與枚舉相似的?在這里，Kotlin 編譯器做了大量的工作，讓你可以在 when() 函數(shù)中將 Response 的子類(lèi)用作分支。此外，Kotlin 提供了很大的靈活性來(lái)允許對(duì)密封類(lèi)的繼承結(jié)構(gòu)可以被當(dāng)作數(shù)據(jù)聲明甚至對(duì)象來(lái)使用。

fun sugar(response: Response) = when (response) { 
    is Success -> ... 
    is Error -> ... 
    Timeout -> ... 
} 

它不僅提供了非常徹底的表達(dá)式，還提供了自動(dòng)類(lèi)型轉(zhuǎn)換，因此你可以在不需要額外的轉(zhuǎn)換的情況下使用 Response 實(shí)例。

fun sugar(response: Response) = when (response) { 
    is Success -> println(response.body) 
    is Error -> println("${response.code} ${response.message}") 
    Timeout -> println(response.javaClass.simpleName) 
} 

你能想象一下，如果沒(méi)有一個(gè) sealed 的功能，或者根本沒(méi)有 Kotlin ，它可能看起來(lái)是那么的丑陋和復(fù)雜?如果你忘記了 Java 語(yǔ)言的一些特性，請(qǐng)?jiān)俅问褂?IntelliJ IDEA Kotlin Bytecode ，但要坐下來(lái)使用 - 這可能會(huì)讓你暈倒。

public final void sugar(@NotNull Response response) { 
   Intrinsics.checkParameterIsNotNull(response, "response"); 
   
   String var3; 
   if (response instanceof Success) { 
      var3 = ((Success)response).getBody(); 
      System.out.println(var3); 
   } else if (response instanceof Error) { 
      var3 = "" + ((Error)response).getCode() + ' ' + ((Error)response).getMessage(); 
      System.out.println(var3); 
   } else { 
      if (!Intrinsics.areEqual(response, Timeout.INSTANCE)) { 
         throw new NoWhenBranchMatchedException(); 
      } 
 
      var3 = response.getClass().getSimpleName(); 
      System.out.println(var3); 
   } 
} 

總結(jié)一下，我很高興在這種情況下使用 sealed 關(guān)鍵字，因?yàn)樗屛乙灶?lèi)似于 Swift 的方式塑造我的 Kotlin 代碼。

使用 when()函數(shù)來(lái)排列

由于你已經(jīng)看到了 when()在 sealed 類(lèi)中的用法，我決定再分享更多強(qiáng)大的功能。 想象一下，你必須實(shí)現(xiàn)一個(gè)接受兩個(gè) enums 并產(chǎn)生一個(gè)不可變狀態(tài)的函數(shù)。

enum class Employee { 
    DEV_LEAD, 
    SENIOR_ENGINEER, 
    REGULAR_ENGINEER, 
    JUNIOR_ENGINEER 
} 
 
enum class Contract { 
    PROBATION, 
    PERMANENT, 
    CONTRACTOR, 
} 

enum class Employee 描述了在公司 XYZ 中可以找到的所有角色， enum class Contract 包含所有類(lèi)型的雇傭合同。 基于這兩個(gè) enums ，你應(yīng)該返回一個(gè)正確的 SafariBookAccess 。 而且，你的函數(shù)必須產(chǎn)生給定 enum 的所有排列的狀態(tài)。 第一步，我們來(lái)創(chuàng)建狀態(tài)生成函數(shù)的簽名。

fun access(employee: Employee, 
           contract: Contract): SafariBookAccess 

現(xiàn)在是時(shí)候定義 SafariBooksAccess 結(jié)構(gòu)體了，因?yàn)槟阋蚜私?sealed 關(guān)鍵字，這是使用它最適合的時(shí)機(jī)。封裝 SafariBookAccess 并不是必須的，但它是封裝不同情景下的 SafariBookAccess 的不同狀態(tài)的好方式。

sealed class SafariBookAccess  
data class Granted(val expirationDate: DateTime) : SafariBookAccess()  
data class NotGranted(val error: AssertionError) : SafariBookAccess()  
data class Blocked(val message: String) : SafariBookAccess() 

那么隱藏在 access() 函數(shù)后面的主要意圖是什么?全排列!讓我們羅列下。

fun access(employee: Employee, 
           contract: Contract): SafariBookAccess { 
    return when (employee) { 
        SENIOR_ENGINEER -> when (contract) { 
            PROBATION -> NotGranted(AssertionError("Access not allowed on probation contract.")) 
            PERMANENT -> Granted(DateTime()) 
            CONTRACTOR -> Granted(DateTime()) 
        } 
        REGULAR_ENGINEER -> when (contract) { 
            PROBATION -> NotGranted(AssertionError("Access not allowed on probation contract.")) 
            PERMANENT -> Granted(DateTime()) 
            CONTRACTOR -> Blocked("Access blocked for $contract.") 
        } 
        JUNIOR_ENGINEER -> when (contract) { 
            PROBATION -> NotGranted(AssertionError("Access not allowed on probation contract.")) 
            PERMANENT -> Blocked("Access blocked for $contract.") 
            CONTRACTOR -> Blocked("Access blocked for $contract.") 
        } 
        else -> throw AssertionError() 
    } 
} 

這個(gè)代碼很完美，但你能讓它更像 Kotlin 嗎?當(dāng)你每天對(duì)同事的 PR/MR 進(jìn)行審查時(shí)會(huì)有什么建議嗎?你可能會(huì)寫(xiě)一些這樣的評(píng)論：

• 太多 when() 函數(shù)。使用 Pair 來(lái)避免嵌套。
• 改變枚舉參數(shù)的順序，定義 Pair() 對(duì)象來(lái)讓它更易讀。
• 合并重復(fù)的 return。
• 改為一個(gè)表達(dá)式函數(shù)。

fun access(contract: Contract, 
           employee: Employee) = when (Pair(contract, employee)) { 
    Pair(PROBATION, SENIOR_ENGINEER), 
    Pair(PROBATION, REGULAR_ENGINEER), 
    Pair(PROBATION, JUNIOR_ENGINEER) -> NotGranted(AssertionError("Access not allowed on probation contract.")) 
    Pair(PERMANENT, SENIOR_ENGINEER), 
    Pair(PERMANENT, REGULAR_ENGINEER), 
    Pair(PERMANENT, JUNIOR_ENGINEER), 
    Pair(CONTRACTOR, SENIOR_ENGINEER) -> Granted(DateTime(1)) 
    Pair(CONTRACTOR, REGULAR_ENGINEER), 
    Pair(CONTRACTOR, JUNIOR_ENGINEER) -> Blocked("Access for junior contractors is blocked.") 
    else -> throw AssertionError("Unsupported case of $employee and $contract") 
} 

現(xiàn)在它看起來(lái)更整潔，但 Kotlin 還有語(yǔ)法糖可以完全省略對(duì) Pair 的定義。棒!

fun access(contract: Contract, 
           employee: Employee) = when (contract to employee) { 
    PROBATION to SENIOR_ENGINEER, 
    PROBATION to REGULAR_ENGINEER -> NotGranted(AssertionError("Access not allowed on probation contract.")) 
    PERMANENT to SENIOR_ENGINEER, 
    PERMANENT to REGULAR_ENGINEER, 
    PERMANENT to JUNIOR_ENGINEER, 
    CONTRACTOR to SENIOR_ENGINEER -> Granted(DateTime(1)) 
    CONTRACTOR to REGULAR_ENGINEER, 
    PROBATION to JUNIOR_ENGINEER, 
    CONTRACTOR to JUNIOR_ENGINEER -> Blocked("Access for junior contractors is blocked.") 
    else -> throw AssertionError("Unsupported case of $employee and $contract") 
} 

這個(gè)結(jié)構(gòu)讓我的生活變得輕松，也讓 Kotlin 代碼讀寫(xiě)變得容易，我希望你也覺(jué)得這很有用。但它是不是不能用于三元組呢?答案是肯定的。

Triple(enum1, enum2, enum3) == enum1 to enum2 to enum3 

以上就是第 1 部分的全部?jī)?nèi)容，如果你仍然很有興趣，請(qǐng)繼續(xù)閱讀第 2 部分。干杯!