1. 为什么从Java迁移到Kotlin
1.1 Kotlin的核心优势
简洁性：
- 减少约40%的样板代码（基于JetBrains官方数据）
- 类型推断让代码更简洁
- 数据类（data class）自动生成equals()、hashCode()等方法
安全性：
- 编译时空指针检查（著名的NPE防御）
- 不可变集合作为默认选择
- 强制异常处理策略更灵活
互操作性：
- 100%兼容JVM平台
- 可直接调用Java代码，反之亦然
- 与现有Java框架无缝集成（Spring、Android等）
现代特性：
- 扩展函数（无需继承即可扩展类功能）
- 协程（轻量级线程解决方案）
- 类型安全的DSL构建能力
1.2 实际案例
大型企业采用情况：
- Google官方宣布Kotlin为Android开发首选语言
- Spring Framework 5.0+全面支持Kotlin
- Twitter、Netflix、Uber等公司核心业务采用案例
生产力提升数据：
- 代码行数减少30-50%
- NPE相关崩溃减少90%+
- 开发速度提升约20%（基于JetBrains调查）
1.3 JVM生态定位
与Java的关系：
- 不是替代，而是增强
- 共享相同的字节码和运行时环境
- 互补关系：Java适合底层/高性能场景，Kotlin适合业务逻辑
与Scala的比较：
- 比Scala更轻量
- 学习曲线更平缓
- 编译速度更快
2. 开发环境搭建
2.1 IDE配置（IntelliJ IDEA为例）
必要插件：
- Kotlin插件（已内置在新版IDEA中）
- Kotlin-Java互转换工具
推荐设置：
File -> Settings -> Editor -> Code Style -> Kotlin
建议设置缩进为4空格，保持与Java一致
实用快捷键：
- Alt+Enter：快速修复建议
- Ctrl+Alt+L：格式化代码
- Ctrl+Shift+K：Java转Kotlin
2.2 构建工具配置
Gradle配置示例（Kotlin DSL）：
plugins {
kotlin("jvm") version "1.8.0"
application
}
dependencies {
implementation(kotlin("stdlib"))
testImplementation(kotlin("test"))
}
Maven配置示例：
1.8.0
org.jetbrains.kotlin
kotlin-stdlib
${kotlin.version}
2.3 混合项目实践
渐进式迁移策略：
- 新文件用Kotlin编写
- 修改旧文件时转换为Kotlin
- 单元测试层优先迁移（风险最低）
注意事项：
- 编译顺序：Kotlin文件先于Java文件编译
- 注解处理需要额外配置（kapt）
- 反射功能需要添加kotlin-reflect依赖
3. 基础语法对比
3.1 变量声明
不可变变量：
// Java
final String name = "Kotlin";
// Kotlin
val name = "Kotlin" // 类型推断为String
val explicitType: String = "Kotlin"
可变变量：
// Java
int count = 0;
count = 1;
// Kotlin
var count = 0
count = 1 // 可以重新赋值
// count = "string" // 编译错误，类型已推断为Int
类型系统关键差异：
- Kotlin所有类型默认不可为null
- 必须显式声明可空类型：val nullable: String? = null
- 平台类型（来自Java的变量）：String!表示可能为null
3.2 函数定义
基本函数对比：
// Java
public String greet(String name) {
return "Hello, " + name;
}
// Kotlin
fun greet(name: String): String {
return "Hello, $name"
}
// 表达式体简写
fun greet(name: String) = "Hello, $name"
默认参数（Java需要重载实现）：
fun connect(
host: String,
port: Int = 80,
timeout: Int = 1000
) { /*...*/ }
// 调用方式
connect("example.com") // 使用默认port和timeout
connect("example.com", timeout = 2000) // 命名参数
顶级函数（不需要类包装）：
// File: StringUtils.kt
fun String.capitalizeWords(): String {
return split(" ").joinToString(" ") { it.capitalize() }
}
// 任何地方可调用
"hello world".capitalizeWords() // 返回 "Hello World"
3.3 字符串处理
多行字符串：
// Java
String html = "\n" +
" \n" +
" Hello
\n" +
" \n" +
"";
// Kotlin
val html = """
Hello
""".trimIndent()
字符串模板：
// Java
String message = "User " + name + " has " + items.size() + " items";
// Kotlin
val message = "User $name has ${items.size} items"
4. 流程控制结构
4.1 when表达式（强化版switch）
基础用法：
// Java
switch (status) {
case 0: type = "Pending"; break;
case 1: type = "Processing"; break;
case 2: type = "Completed"; break;
default: type = "Unknown";
}
// Kotlin
val type = when (status) {
0 -> "Pending"
1 -> "Processing"
2 -> "Completed"
else -> "Unknown" // 必须包含else分支
}
高级特性：
- 支持任意表达式作为分支条件
- 可以省略参数直接作为布尔表达式使用
- 支持智能类型转换
when {
x.isOdd() -> print("x is odd")
y.isEven() -> print("y is even")
else -> print("x+y is even")
}
when (obj) {
is String -> print(obj.length) // 自动转换为String
!is String -> print("Not a string")
}
4.2 范围表达式
区间表示法：
val range = 1..10 // 闭区间[1,10]
val untilRange = 1 until 10 // 半开区间[1,10)
val downTo = 10 downTo 1 // 递减区间
val stepRange = 1..10 step 2 // 1,3,5,7,9
应用场景：
// 替代传统for循环
for (i in 1..10) { print(i) }
// 集合过滤
val filtered = list.filter { it in 1..100 }
// when表达式中使用
when (score) {
in 90..100 -> "A"
in 80..89 -> "B"
else -> "C"
}
4.3 循环结构优化
集合遍历：
// Java
for (String item : items) {
System.out.println(item);
}
// Kotlin
for (item in items) {
println(item)
}
// 带索引遍历
for ((index, item) in items.withIndex()) {
println("$index: $item")
}
函数式风格操作：
items.forEach { println(it) }
items.forEachIndexed { index, item -> println("$index: $item") }
范围循环：
// 递减循环
for (i in 10 downTo 1) {
println(i)
}
// 步长控制
for (i in 1..10 step 2) {
println(i)
}
5. 空安全设计
5.1 可空类型系统
基本概念：
var neverNull: String = "Kotlin" // 不可为null
neverNull = null // 编译错误
var nullable: String? = "Kotlin" // 可null
nullable = null // 允许
安全调用操作符（?.）：
// Java
String city = null;
String street = null;
if (user != null && user.address != null) {
street = user.address.street;
}
// Kotlin
val street = user?.address?.street // 任一为null则返回null
Elvis操作符（?:）：
val length = nullableString?.length ?: 0 // 如果为null则返回0
5.2 非空断言
!!操作符（谨慎使用）：
val length = nullableString!!.length // 如果为null则抛出NPE
最佳实践：
- 尽量避免使用!!
- 用lateinit var替代var foo: Foo? = null的初始化模式
- 合约函数（contract）提供更灵活的null检查
5.3 平台类型处理
Java互操作时的类型：
// Java方法：public String getName() { ... }
val name = javaClass.name // 类型为"String!"（平台类型）
// 推荐处理方式
val safeName: String = javaClass.name ?: "default" // 明确处理null情况
6. 类型检查与转换
6.1 智能类型转换
Java风格：
if (obj instanceof String) {
String str = (String) obj;
System.out.println(str.length());
}
Kotlin智能转换：
if (obj is String) {
println(obj.length) // 自动转换为String类型
}
when表达式中的智能转换：
when (shape) {
is Circle -> println("Radius: ${shape.radius}")
is Rectangle -> println("Area: ${shape.width * shape.height}")
}
6.2 安全转换操作符
as? 安全转换：
val intValue: Int? = number as? Int // 转换失败返回null
对比Java的强制转换：
// Java
try {
int value = (int) obj;
} catch (ClassCastException e) {
// 处理异常
}
7. 异常处理
7.1 基本语法对比
// Java
try {
FileReader reader = new FileReader("file.txt");
} catch (IOException e) {
System.err.println("Error reading file");
} finally {
// 清理资源
}
// Kotlin
try {
val reader = FileReader("file.txt")
} catch (e: IOException) {
System.err.println("Error reading file")
} finally {
// 清理资源
}
7.2 Kotlin异常特性
差异点：
- 所有异常都是unchecked（不需要声明throws）
- try可以作为表达式使用
try表达式示例：
val number = try {
input.toInt()
} catch (e: NumberFormatException) {
null // 解析失败返回null
}
8. 基本类型与数组
8.1 基本类型处理
与Java的对应关系：
- Kotlin没有原始类型（primitive type）的概念
- 编译时会优化为Java原始类型（如Int变为int）
特殊类型：
- Unit ≈ void（但是一个真实类型）
- Nothing：永远不返回的函数返回类型
8.2 数组差异
创建方式：
// Kotlin数组是类（Array）
val array = arrayOf(1, 2, 3)
val primitiveArray = intArrayOf(1, 2, 3) // 对应Java的int[]
// 与Java互操作
val javaArray: Array = javaMethodReturningArray()
注意事项：
- 避免在性能关键路径使用泛型数组
- 与Java互操作时注意平台类型问题
9. 代码风格与惯用法
9.1 命名约定
与Java的主要差异：
- 包名：全小写，不使用复数（com.example.util）
- 函数/变量名：驼峰式，但首字母可小写
- 常量：const val MAX_SIZE = 10（位于顶层或object中）
9.2 代码组织
文件结构：
- 一个文件可以包含多个类/顶级函数
- 推荐按功能而非严格按类组织文件
导入差异：
- 支持导入单个函数：import com.example.util.formatDate
- 默认导入的包比Java更多（包括kotlin.*等）
10. 实用转换技巧
10.1 Java到Kotlin的惯用转换
常见模式转换表：
Java模式 | Kotlin惯用法 |
Utils类+静态方法 | 顶级扩展函数 |
Builder模式 | 命名参数+默认值 |
Singleton | object声明 |
POJO | data class |
10.2 自动转换工具
IntelliJ转换功能：
- 选中Java代码
- 右键选择"Convert Java File to Kotlin File"
- 检查并优化转换结果
转换后常见优化点：
- 将if语句转换为when表达式
- 移除多余的?.let块
- 简化getter/setter为属性
结语
上篇内容涵盖了从Java迁移到Kotlin所需的基础知识，重点在于两种语言在基础语法层面的对比。掌握这些内容后，Java开发者已经可以开始编写基本的Kotlin代码。中篇将深入探讨面向对象设计、函数式编程等更高级的主题，帮助开发者充分利用Kotlin的强大特性。