如何在 Java 和 Kotlin 之间进行互操作

前言

目前kotlin是谷歌首推的开发Android的语言，但由于历史原因，我们绝大部分项目依旧还是以Java为主的，也就是说存在Java和Kotlin两种语言同时开发的情况。

有人会说把老项目全部翻译成Kotlin，的确可以怎么做，但是成本还是挺大的。我们只能一点一点慢慢的向kotlin语言迁移。

那么在迁移的过程中就避免不了Java和Kotlin相互调用的情况。即Kotlin调用Java或者Java调用Kotlin。下面我们就来具体看下两者之间相互操作的一些解决方案。

kotlin调用java

1. 可空性（Nullability）

Java默认有数值可空性而kotlin没有，所以在调用Java的方法的时候不知道会不会收到空值。

所以我们在Kotlin中调用Java的时候需要添加？或者！来告诉Kotlin有可能出现空值。

比如这里有一个Java方法，接受一组字符串后返回一组做字符串：

public Set<String> toSet(Collection<String> elements){
    //TODO
}

那么Kotlin在调用的时候是不能确定输入和输出是否可为空的。就需要使用？或者！来辅助判断。

为了方便Kotlin调用，我们通常使用 @NotNull 注解来标识Java代码的非原始参数、字段、返回值。

@NotNull
Set<@NotNull String> toSet(@NotNull Collection<@NotNull String> elements){
    //TODO
}

这个Kotlin在调用的时候就明确知道不能为空，这里我们使用的是jetBrain的 @NotNull注解，当然还有其他选择，如下图：

这里还是推荐使用JetBrain或者Android的注解。

2. 前缀属性：（getter、setter）

如果是使用Java bean，那么我们在Kotlin中调用就没有什么问题。

如果你的空参数方法是以get开头的，那么Kotlin就知道这是getter，就可以通过属性名来访问它。

相同的如果是由set开头的单一参数方法，那么Kotlin就知道这是setter，就通过属性名直接赋值。

当然is的工作原理也是和它们类似的。

我们定义一个Java bean：

class User {
    
    private String name;
    private int age;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

Kotlin中访问

val user = User()
user.name = "四爷" //赋值
val age = user.age //获取age字段值

3. 关键字（keywords）

kotlin中有很多系统定义的关键字如 fun is in objects、typeof、val、var、when、typealias等。

这些关键字在java是可以被使用的，但是在kotlin却是不行的。

函数或者参数使用了这些关键字，那么kotlin在调用的时候会出现一些问题，比如Java中定义了一个方法名叫 is 的方法。那么在Kotlin中直接调用就会报错。

那么最简单的方法就是重命名Java方法，但如果调用的是三方库的方法，就很难去重命名了。

所以我们另一种解决方式是在Kotlin调用java方法的时候加上 `` 反引号来使用。

 Utils.`is`()

但是我们如果能重命名还是重命名，以防止代码出现太多的符号。

4. 避免在任何扩展方法和扩展属性上使用Any

5. 运算符重载（operator Overloading）

在Java不存在运算符重载，而kotlin有。比如：

a+b => a.plus(b)

在kotlin中将运算符 + 翻译为了方法 plus。

如果在Java中使用了同样的方法名称，比如加（plus）、减（minus）或者其他运算符名称，那么请务必确保他们与运算符兼容，避免意外调用他们。

Java调用Kotlin

1. JvmName & JvmMultifileClass

当我们在迁移的时候会将Java的工具类翻译为Kotlin拓展函数或者顶层函数。但是这样处理之后，在Java文件中是无法直接调用的，此时我们需要加注解 @file:JvmName(“文件名称”)：

Ext.kt文件

@file:JvmName("ExtUtils")
package com.demo.javaAndKotlin

fun a(): String {
    ...
}

fun b(): String {
    ...
}

这里我们将名称命名为ExtUtils。此外，我们可能还有其他的顶层函数或者扩展函数。按照上面这种方式我们也可以指定一个其他的名称，但是如果我们也想使用ExtUtils这个名称的时候会报错：

 Duplicate JVM class name

此时我们需要在不同的文件中加入新的注解 @file:JvmMultifileClass 。意思是将所有的文件合并到一个新的名称为ExtUtils文件中。

ExtOther.kt文件

@file:JvmMultifileClass
@file:JvmName("ExtUtils")
package com.demo.javaAndKotlin

fun c(str: Any): String {
   ...
}

我们在Ext.kt文件中也加入@file:JvmMultifileClass注解，我们就可以在Java文件中直接使用ExtUtils来调用 a()、b()、c()方法了。

2. JvmField

在 kotlin中我们使用的数据类即 data class 是不需要指定getter和setter的，可以直接通过字段名来访问它们。但是如果是在Java文件中调用data class依旧是需要使用getter和setter方法进行调用的。这里我们是可以修改他们的，那就是使用 @JvmField 注解，通过注解，可以直接将字段暴露出去进行访问。

data class Person(
    @JvmField var name: String,
    @JvmField var age: Int
)
//java中调用
Person person = new Person("",1);
person.name = "";
person.age = 10;

但是也有例外就是lateinit修饰的字段会自动暴露，无需指定@JvmField注解。还有const修饰的字段也是一样会自动暴露。

另外，如果我们想在Java中调用setName的时候修改这个属性名称不叫setName，这里我们需要使用@set:JvmName 注解。同理修改getName使用@get:JvmName 。需要注意的是，指定了@set:JvmName或者@get:JvmName注解后不需要在指定@JvmField了。

data class Person(
    @set:JvmName("changeName")
    var name: String,
    @JvmField var age: Int,
    @get:JvmName("likesPink")
    var likesPink: Boolean
){
    lateinit var address:String
}

3. JvmStatic

当我们将Java文件的静态方法迁移到Kotlin中时，我们会将其放在 companion object中，但是这样处理之后在Java文件中无法直接调用，得通过companion对象实例方法来调用。

class MyService {
    internal fun doWork() {
        ...
    }

    companion object {
        fun schedule(context: Context) {
            ...
        }
    }
}

//在Java中调用
MyService.Companion.schedule(this);

幸运的是Kotlin提供了 @JvmStatic 注解。他会让Kotlin在编译器完成类封装后生成一个静态方法。

class MyService {
    internal fun doWork() {
        ...
    }

    companion object {
        @JvmStatic
        fun schedule(context: Context) {
                ...
        }
    }
}
//在Java中调用
MyService.schedule(this);

4. JvmOverloads

在Kotlin中我们可以给函数的参数设置默认值，即默认参数。但是这个功能在Java中是没有的。如果不做任何处理，那么在Java中调用函数的时候，就必须每个参数都要传入。那么我们设置的默认参数就没有任何意义了。

所以，Kotlin给我们提供了 @JvmOverloads注解，使用这个注解后，会让Kotlin编译器按照从左向右的顺序依次为每一个可选参数生成重载。

@JvmOverloads
fun Bitmap.resize(width: Int, height: Int = 200) {
    ...
}
//java调用
ExtUtils.resize(bitmap,100);

这里我们在Kotlin中很容易就理解了Bitmap.resize方法的含义，但是ExtUtils.resize这样调用的时候，方法名不够明确。所以我们可以使用@JvmName注解来指定名称。

@JvmName("resizeBitmap")
@JvmOverloads
fun Bitmap.resize(width: Int, height: Int = 200) {
    ...
}
//java调用
ExtUtils.resizeBitmap(bitmap,100);

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