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用 Kotlin 写 Android ，难道只有环境搭建这么简单？

原创

bennyhuo

修改于 2017-08-07 08:29:51

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文章被收录于专栏：BennyhuoBennyhuo

从这周开始，每周一的文章推送将连载 Kotlin Android 开发的文章，大家有关心的题目也可以直接反馈给我，这样也可以帮助我提高后续文章的针对性。

1. 千里之行，始于 Hello World

话说我们入坑 Kotlin 之后，要怎样才能把它运用到 Android 开发当中呢？我们作为有经验的开发人员，大家都知道 Android 现在基本上都用 gradle 构建，gradle 构建过程中只要加入 Kotlin 代码编译的相关配置，那么 Kotlin 的代码运用到 Android 的问题就解决了。

这个问题有何难呢？Kotlin 团队早就帮我们把这个问题解决了，只要大家在 gradle 配置中加入：

apply plugin: 'kotlin-android'

就可以了，这与我们在普通 Java 虚拟机的程序的插件不太一样，其他的都差不多，比如我们需要在 buildScript 当中添加的 dependencies 与普通 Java虚拟机程序毫无二致：

buildscript {
    ext.kotlin_version = '1.0.6'//版本号根据实际情况选择
    repositories {
        jcenter()
    }
    dependencies {
        classpath 'com.android.tools.build:gradle:2.2.0'
        classpath "org.jetbrains.kotlin:kotlin-gradle-plugin:$kotlin_version"
    }
}

当然，我们还要在应用的 dependencies 当中添加 Kotlin 标准库：

compile "org.jetbrains.kotlin:kotlin-stdlib:$kotlin_version"

有了这些，你的 Kotlin 代码就可以跑在 Android 上面了！当然，你的代码写在 src/main/java 或是 src/main/kotlin 下都是可以的。这不重要了，我觉得把 Java 和 Kotlin 代码混着写就可以了，没必要分开，嗯，你最好不要感觉到他们是两个不同的语言，就酱紫。

package net.println.kotlinandroiddemo

import android.os.Bundle
import android.support.v7.app.AppCompatActivity
import android.widget.TextView

class MainActivity : AppCompatActivity() {

    private lateinit var textView: TextView

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)
        textView = findViewById(R.id.hello) as TextView
        textView.text = "Hello World"
    }
}

我们定义一个 TextView 的成员，由于我们只能在 onCreate 当中初始化这个成员，所以我们只好用 lateinit 来修饰它。当然，如果你不怕麻烦，你也可以选择 TextView? ，然后给这个成员初始化为 null。

接着我们就用最基本的写法 findViewById、类型强转拿到这个 textView 的引用，然后 setText。

运行自然是没有问题的。

不过，不过！我如果就写这么点儿就想糊弄过去这一周的文章，番茄鸡蛋砸过来估计够我吃一年的西红柿炒鸡蛋了吧（我~就~知~道~，我这一年不用愁吃的了！）

2. Anko 已经超神

要说用 Kotlin 写 Android，Anko 谁人不知谁人不晓，简直到了超神的地步。好好，咱们不吹牛了，赶紧把它老人家请出来：

compile 'org.jetbrains.anko:anko-sdk15:0.9' // sdk19, sdk21, sdk23 are also available
compile 'org.jetbrains.anko:anko-support-v4:0.9' // In case you need support-v4 bindings
compile 'org.jetbrains.anko:anko-appcompat-v7:0.9' // For appcompat-v7 bindings

稍微提一句 anko-sdk 的版本选择：

org.jetbrains.anko:anko-sdk15 ： 15 <= minSdkVersion < 19
org.jetbrains.anko:anko-sdk19 ： 19 <= minSdkVersion < 21

org.jetbrains.anko:anko-sdk21 ： 21 <= minSdkVersion < 23
org.jetbrains.anko:anko-sdk23 ： 23 <= minSdkVersion

当然除了这些之外，anko 还对 cardview、recyclerview等等做了支持，大家可以按需添加，详细可以参考 Github - Anko

另外，也建议大家用变量的形式定义 anko 库的版本，比如：

ext.anko_version = "0.9"
...

compile "org.jetbrains.anko:anko-sdk15:$anko_version" // sdk19, sdk21, sdk23 are also available
compile "org.jetbrains.anko:anko-support-v4:$anko_version" // In case you need support-v4 bindings
compile "org.jetbrains.anko:anko-appcompat-v7:$anko_version" // For appcompat-v7 bindings

好，有了 Anko 我们能干什么呢？

textView = find(R.id.hello)

还记得findViewById么？变成 find 了，而且强转也没有了，是不是很有趣？你一定有疑问，Anko 究竟干了啥，一下子省了这么多事儿，我们跳进去看看 find 的真面目：

inline fun <reified T : View> View.find(id: Int): T = findViewById(id) as T
inline fun <reified T : View> Activity.find(id: Int): T = findViewById(id) as T
inline fun <reified T : View> Fragment.find(id: Int): T = view?.findViewById(id) as T

首先它是个扩展方法，我们暂时只用到了 Activity 的扩展版本，实际上 View、Fragment 都有这个扩展方法；其次，它是个 inline 方法，并且还用到了 reified 泛型参数，我们本来应该这么写：

textView = find<TextView>(R.id.hello)

由于泛型参数的类型可以很容易的推导出来，所以我们再使用 find 的时候不需要显式的注明。

说到这里，其实还是有问题没有说清楚的，reified 究竟用来做什么？其实我们就算不写 inline 和 reified 泛型，这个方法照样是可以用的：

fun <T : View> Activity.myFind(id: Int): T = findViewById(id) as T
textView = myFind(R.id.hello)

不过呢，这地方用 inline 就省了一次函数调用，并且 reified 也可以消除 IDE 的类型检查提示，所以既然可以，为什么不呢？

当然，用 Anko 的好处不可能就这么点儿，我们今天先按住不说，谁好奇的话可以先自己去看看（我~就~知~道~，你们肯定忍不住！！）~

3. 不要 findViewById

作为第一篇介绍 Kotlin 写 Android 的文章，绝对不能少的就是 kotlin-android-extensions 插件了。在 gradle 当中加配置：

apply plugin: 'kotlin-android-extensions'

之后，我们只需要在 Activity 的代码当中直接使用在布局中定义的 id 为 hello 的这个 textView，于是：

import android.os.Bundle
import android.support.v7.app.AppCompatActivity

//这个包会自动导入
import kotlinx.android.synthetic.main.activity_main.*

class MainActivity : AppCompatActivity() {

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)
        //直接使用 hello，hello 实际上是这个view 在布局当中的id
        hello.text = "Hello World"
    }
}

只要布局添加一个 View，在 Activity、View、Fragment 中其实都可以直接用 id 来引用这个 view，超级爽~

所以，你们不准备问下这是为什么吗？为什么可以这样做呢？

其实要回答这个问题也不难，首先 Android Studio 要能够从 IDE 的层面索引到 hello 这个 View，需要 Kotlin 的 IDE 插件的支持（别问我啥是 IDE 插件，你们用 Kotlin 的第一天肯定都装过）；其次，在编译的时候，编译器能够找到 hello 这个变量，那么还需要 Kotlin 的 gradle 插件支持（我们刚刚好像 apply 了个什么 plugin 来着？）。知道了这两点，我们就要有的放矢了~

“啊！” 那边的 Kotlin 源码一声惨叫。。。

前方高能。。我们讨论的源码主要在 plugins 目录下的 android-extensions-compiler 和 android-extensions-idea 两个模块当中。

如果让大家自己实现一套机制来完成上面的功能，大家肯定会想，我首先得解析一下 XML 布局文件吧，并把里面的 View 存起来，这样方便后面的查找。我告诉大家，Kotlin 也是这么干的！

AndroidXmlVisitor.kt

override fun visitXmlTag(tag: XmlTag?) {
    ...

    val idAttribute = tag?.getAttribute(AndroidConst.ID_ATTRIBUTE)
    if (idAttribute != null) {
        val idAttributeValue = idAttribute.value
        if (idAttributeValue != null) {
            val xmlType = tag?.getAttribute(AndroidConst.CLASS_ATTRIBUTE_NO_NAMESPACE)?.value ?: localName
            val name = androidIdToName(idAttributeValue)
            if (name != null) elementCallback(name, xmlType, idAttribute)
        }
    }
    tag?.acceptChildren(this)
}

这是遍历 XML 标签的代码，典型的访问者模式对吧。如果拿到这个标签，它有 android:id 这个属性，那么小样儿，你别走，老实交代你的 id 是什么！举个例子，如果这个标签是这样的：

<Button
    android:id="@+id/login"
    ... />

那么，name 就是 login 了，既然 name 不为空，那么调用 elementCallback，其实就是把它记录了下来。

IDEAndroidLayoutXmlFileManager.kt

override fun doExtractResources(files: List<PsiFile>, module: ModuleDescriptor): List<AndroidResource> {
    val widgets = arrayListOf<AndroidResource>()

    //注意到这里的 Lambda 表达式就是前面的 elementCallback
    val visitor = AndroidXmlVisitor { id, widgetType, attribute ->
        widgets += parseAndroidResource(id, widgetType, attribute.valueElement)
    }

    files.forEach { it.accept(visitor) }

    //返回所有带 id 的 view
    return widgets
}

接着想既然我们找到了所有的布局带有 id 的 view，那么我们总得想办法让 Activity 它们找到这些 view 才行对吧，而我们发现其实在引用它们的时候总是要导入一个包，包名叫做：

kotlinx.android.synthetic.main.<布局文件名>.*

几个意思？Kotlin 编译器为我们创建了一个包？

AndroidPackageFragmentProviderExtension.kt

...
createPackageFragment(packageFqName, false)
createPackageFragment(packageFqName + ".view", true)
...

注意到，这里的 packageFqName 其实就是我们前面提到的

kotlinx.android.synthetic.main.<布局文件名>

不对呀，怎么创建了两个包呢？其实第二个多了个 .view ，我们在 Activity 当中导入的包是第一个，但如果是我们用父 view 引用子 view 时，用的是第二个：

...
import kotlinx.android.synthetic.main.activity_main.view.*

class OverlayManager(context: Context){
    init {
        val view = LayoutInflater.from(context).inflate(R.layout.activity_main, null)
        view.hello.text = "HelloWorld"
        ...
    }

    ...
}

好，我们现在知道了，IntelliJ 居然已经通过解析 XML 帮我们偷偷搞出了这么两个虚拟的包，这样我们在代码当中能够引用到这个包就很容易解释了。

这时候可能还会有人比较疑惑点击了 Activity 的 hello 之后如何跳转到 XML 的，这个大家阅读一下 AndroidGotoDeclarationHandler 的源码就会很容易的看到答案。

费了这么多篇幅，其实我们只是做好了表面文章。上面的一切其实都是障眼法，别管怎么说，这两个包都是虚拟的，编译的时候该怎么办？

其实编译就简单多了，碰到这样的引用，比如前面的 hello，直接生成 findViewById 的字节码就可以了，我们把 hello.text = "HelloWorld" 的字节码贴出来给大家看：

L2
LINENUMBER 12 L2
ALOAD 0
GETSTATIC net/println/kotlinandroiddemo/R$id.hello : I
INVOKEVIRTUAL net/println/kotlinandroiddemo/MainActivity._$_findCachedViewById (I)Landroid/view/View;
CHECKCAST android/widget/TextView
LDC "Hello World"
CHECKCAST java/lang/CharSequence
INVOKEVIRTUAL android/widget/TextView.setText (Ljava/lang/CharSequence;)V

这个是怎么做到的？请大家阅读 AndroidExpressionCodegenExtension.kt，

...
//GETSTATIC net/println/kotlinandroiddemo/R$id.hello : I
v.getstatic(packageName.replace(".", "/") + "/R\$id", resourceId.name, "I")

//INVOKEVIRTUAL net/println/kotlinandroiddemo/MainActivity._$_findCachedViewById (I)Landroid/view/View;
v.invokevirtual(declarationDescriptorType.internalName, 
    CACHED_FIND_VIEW_BY_ID_METHOD_NAME, 
    "(I)Landroid/view/View;", false)
...

好，到这里，想必大家才能对 Android 的 HelloWorld 代码有一个彻底的理解。