Kotlin 1.5.0 新特性
Kotlin 1.5.0 引入了新的语言特性、稳定的基于 IR 的 JVM 编译器后端、性能改进以及演进性变更,例如稳定实验性特性和弃用过时特性。
你还可以在发布博客文章中找到这些变更的概述。
语言特性
Kotlin 1.5.0 带来了在 1.4.30 中预览的新语言特性的稳定版本:
这些特性的详细描述可在这篇博客文章和 Kotlin 文档的相应页面中找到。
JVM 记录支持
Java 发展迅速,为确保 Kotlin 与其保持互操作性,我们引入了对其最新特性之一——记录类——的支持。
Kotlin 对 JVM 记录的支持包括双向互操作性:
- 在 Kotlin 代码中,你可以像使用普通类和属性一样使用 Java 记录类。
- 要在 Java 代码中将 Kotlin 类用作记录,请将其设为
data
类并用@JvmRecord
注解标记它。
@JvmRecord
data class User(val name: String, val age: Int)
密封接口
Kotlin 接口现在可以拥有 sealed
修饰符,其作用于接口的方式与作用于类的方式相同:密封接口的所有实现都在编译时可知。
sealed interface Polygon
你可以依赖这一事实,例如,编写详尽的 when
表达式。
fun draw(polygon: Polygon) = when (polygon) {
is Rectangle -> // ...
is Triangle -> // ...
// else is not needed - all possible implementations are covered
}
此外,密封接口允许更灵活的受限类层级结构,因为一个类可以直接继承多个密封接口。
class FilledRectangle: Polygon, Fillable
包范围的密封类层级结构
密封类现在可以在同一编译单元和同一包内的所有文件中拥有子类。以前,所有子类都必须出现在同一文件中。
直接子类可以是顶层的,也可以嵌套在任意数量的其他命名类、命名接口或命名对象中。
密封类的子类必须具有完整限定名——它们不能是局部或匿名对象。
内联类
内联类是基于值的类的子集,它们只保存值。你可以将它们用作特定类型值的包装器,而不会带来额外的内存分配开销。
内联类可以在类名前使用 value
修饰符声明:
value class Password(val s: String)
JVM 后端还需要一个特殊的 @JvmInline
注解:
@JvmInline
value class Password(val s: String)
inline
修饰符现在已弃用并发出警告。
Kotlin/JVM
Kotlin/JVM 获得了多项内部和面向用户的改进。其中最值得关注的是:
- 稳定的 JVM IR 后端
- 新的默认 JVM 目标版本:1.8
- 通过 invokedynamic 实现 SAM 适配器
- 通过 invokedynamic 实现 Lambda 表达式
- 弃用 @JvmDefault 和旧的 Xjvm-default 模式
- 处理可空性注解的改进
稳定的 JVM IR 后端
Kotlin/JVM 编译器的基于 IR 的后端现在已稳定,并默认启用。
从 Kotlin 1.4.0 开始,早期版本的基于 IR 的后端可供预览,现在它已成为语言版本 1.5
的默认设置。旧的后端默认仍用于更早的语言版本。
你可以在这篇博客文章中找到有关 IR 后端优势及其未来发展的更多详细信息。
如果你需要在 Kotlin 1.5.0 中使用旧的后端,可以将以下行添加到项目的配置文件中:
- 在 Gradle 中:
tasks.withType<org.jetbrains.kotlin.gradle.dsl.KotlinJvmCompile> {
kotlinOptions.useOldBackend = true
}
tasks.withType(org.jetbrains.kotlin.gradle.dsl.KotlinJvmCompile) {
kotlinOptions.useOldBackend = true
}
- 在 Maven 中:
<configuration>
<args>
<arg>-Xuse-old-backend</arg>
</args>
</configuration>
新的默认 JVM 目标版本:1.8
Kotlin/JVM 编译的默认目标版本现在是 1.8
。1.6
目标版本已弃用。
如果你需要为 JVM 1.6 构建,你仍然可以切换到此目标版本。了解如何操作:
通过 invokedynamic 实现 SAM 适配器
Kotlin 1.5.0 现在使用动态调用 (invokedynamic
) 来编译 SAM (Single Abstract Method) 转换:
- 如果 SAM 类型是 Java 接口,则对任何表达式进行转换
- 如果 SAM 类型是 Kotlin 函数式接口,则对 lambda 表达式进行转换
新的实现使用 LambdaMetafactory.metafactory()
,编译期间不再生成辅助包装类。这减小了应用程序 JAR 的大小,从而提高了 JVM 启动性能。
要回滚到基于匿名类生成的旧实现方案,请添加编译器选项 -Xsam-conversions=class
。
了解如何在 Gradle、Maven 和命令行编译器中添加编译器选项。
通过 invokedynamic 实现 Lambda 表达式
DANGER
将普通的 Kotlin lambda 表达式编译为 invokedynamic 是实验性功能。它可能随时被取消或更改。
需要选择启用(详情见下文),并且你应仅将其用于评估目的。我们非常感谢你能在 YouTrack 中提供反馈。
Kotlin 1.5.0 引入了将普通的 Kotlin lambda 表达式(未转换为函数式接口实例的)编译为动态调用 (invokedynamic
) 的实验性支持。该实现通过使用 LambdaMetafactory.metafactory()
生成更轻量级的二进制文件,它有效地在运行时生成所需的类。目前,与普通 lambda 编译相比,它有三个限制:
- 编译为 invokedynamic 的 lambda 表达式不可序列化。
- 对此类 lambda 表达式调用
toString()
会产生可读性较差的字符串表示。 - 实验性
reflect
API 不支持使用LambdaMetafactory
创建的 lambda 表达式。
要尝试此功能,请添加 -Xlambdas=indy
编译器选项。如果你能通过此 YouTrack 工单分享你的反馈,我们将不胜感激。
了解如何在 Gradle、Maven 和命令行编译器中添加编译器选项。
弃用 @JvmDefault 和旧的 Xjvm-default 模式
在 Kotlin 1.4.0 之前,有 @JvmDefault
注解以及 -Xjvm-default=enable
和 -Xjvm-default=compatibility
模式。它们用于为 Kotlin 接口中的任何特定非抽象成员创建 JVM 默认方法。
在 Kotlin 1.4.0 中,我们引入了新的 Xjvm-default
模式,这些模式为整个项目启用了默认方法生成。
在 Kotlin 1.5.0 中,我们正在弃用 @JvmDefault
和旧的 Xjvm-default 模式:-Xjvm-default=enable
和 -Xjvm-default=compatibility
。
处理可空性注解的改进
Kotlin 支持使用可空性注解处理来自 Java 的类型可空性信息。Kotlin 1.5.0 为此功能引入了多项改进:
- 它读取作为依赖项使用的已编译 Java 库中类型参数上的可空性注解。
- 它支持带有
TYPE_USE
目标的可空性注解,适用于:- 数组
- 变长参数 (Varargs)
- 字段
- 类型参数及其界限
- 基类和接口的类型参数
- 如果可空性注解有多个适用于类型的目标,并且其中一个目标是
TYPE_USE
,则优先选择TYPE_USE
。例如,如果@Nullable
同时支持TYPE_USE
和METHOD
作为目标,则方法签名@Nullable String[] f()
变为fun f(): Array<String?>!
。
对于这些新支持的情况,从 Kotlin 调用 Java 时使用错误的类型可空性会产生警告。 使用 -Xtype-enhancement-improvements-strict-mode
编译器选项可为这些情况启用严格模式(并报告错误)。
Kotlin/Native
Kotlin/Native 现在性能更高且更稳定。值得关注的变更是:
性能改进
在 1.5.0 中,Kotlin/Native 获得了一系列性能改进,加快了编译和执行速度。
编译器缓存现在在调试模式下支持 linuxX64
(仅在 Linux 主机上)和 iosArm64
目标平台。启用编译器缓存后,大多数调试编译完成得更快,除了第一次。测量结果显示,在我们的测试项目中速度提升了约 200%。
要为新目标使用编译器缓存,请通过将以下行添加到项目的 gradle.properties
来选择启用:
- 对于
linuxX64
:kotlin.native.cacheKind.linuxX64=static
- 对于
iosArm64
:kotlin.native.cacheKind.iosArm64=static
如果在启用编译器缓存后遇到任何问题,请向我们的问题追踪器 YouTrack 报告。
其他改进加快了 Kotlin/Native 代码的执行速度:
- 简单的属性访问器被内联。
- 字符串字面量上的
trimIndent()
在编译期间求值。
内存泄漏检查器停用
内置的 Kotlin/Native 内存泄漏检查器已默认禁用。
它最初是为内部使用而设计的,并且只能在有限的情况下(并非所有情况)发现泄漏。此外,后来发现它存在可能导致应用程序崩溃的问题。因此,我们决定关闭内存泄漏检查器。
内存泄漏检查器在某些情况下仍然有用,例如单元测试。对于这些情况,你可以通过添加以下代码行来启用它:
Platform.isMemoryLeakCheckerActive = true
请注意,不建议为应用程序运行时启用该检查器。
Kotlin/JS
Kotlin/JS 在 1.5.0 中获得了一些演进性变更。我们正在继续将 JS IR 编译器后端推向稳定并发布其他更新:
升级 webpack 到版本 5
Kotlin/JS Gradle 插件现在对浏览器目标使用 webpack 5,而不是 webpack 4。这是一次重要的 webpack 升级,带来了不兼容的变更。如果你正在使用自定义 webpack 配置,请务必查看 webpack 5 发布说明。
了解更多关于使用 webpack 打包 Kotlin/JS 项目。
IR 编译器的框架和库
在开发基于 IR 的 Kotlin/JS 编译器后端的同时,我们也鼓励并帮助库作者以 both
模式构建他们的项目。这意味着他们能够为两种 Kotlin/JS 编译器生成 artifact,从而扩大新编译器的生态系统。
许多知名框架和库已经可用于 IR 后端:KVision、fritz2、 doodle 等。如果你在项目中使用它们,你已经可以使用 IR 后端构建并体验它带来的好处。
如果你正在编写自己的库,请以 'both' 模式编译它,以便你的客户端也能使用新编译器。
Kotlin 多平台
在 Kotlin 1.5.0 中,简化了为每个平台选择测试依赖项的过程,现在由 Gradle 插件自动完成。
现在多平台项目中提供了获取字符类别的新 API。
标准库
标准库获得了一系列变更和改进,从稳定实验性部分到添加新特性:
- 稳定的无符号整型
- 稳定的与区域设置无关的文本大小写转换 API
- 稳定的字符到整数转换 API
- 稳定的 Path API
- 向下取整除法和取模运算符
- Duration API 变更
- 现在多平台代码中提供了获取字符类别的新 API
- 新的集合函数 firstNotNullOf()
- String?.toBoolean() 的严格版本
你可以在这篇博客文章中了解更多关于标准库的变更。
稳定的无符号整型
UInt
、ULong
、UByte
、UShort
无符号整型现在已稳定。这些类型上的操作、它们的范围和数列也已稳定。无符号数组及其操作仍处于 Beta 版。
稳定的与区域设置无关的文本大小写转换 API
此版本带来了新的与区域设置无关的文本大小写转换 API。它提供了 toLowerCase()
、toUpperCase()
、capitalize()
和 decapitalize()
等 API 函数的替代方案,这些函数是区域设置敏感的。新的 API 可帮助你避免因不同区域设置而导致的错误。
Kotlin 1.5.0 提供了以下完全稳定的替代方案:
对于
String
函数:早期版本 1.5.0 替代方案 String.toUpperCase()
String.uppercase()
String.toLowerCase()
String.lowercase()
String.capitalize()
String.replaceFirstChar { it.uppercase() }
String.decapitalize()
String.replaceFirstChar { it.lowercase() }
对于
Char
函数:早期版本 1.5.0 替代方案 Char.toUpperCase()
Char.uppercaseChar(): Char
Char.uppercase(): String
Char.toLowerCase()
Char.lowercaseChar(): Char
Char.lowercase(): String
Char.toTitleCase()
Char.titlecaseChar(): Char
Char.titlecase(): String
NOTE
对于 Kotlin/JVM,还有带有显式 Locale
参数的重载 uppercase()
、lowercase()
和 titlecase()
函数。
旧的 API 函数已标记为弃用,并将在未来版本中移除。
有关文本处理函数的所有变更列表,请参阅 KEEP。
稳定的字符到整数转换 API
从 Kotlin 1.5.0 开始,新的字符到编码和字符到数字转换函数已稳定。这些函数取代了当前的 API 函数,后者经常与类似的字符串到 Int 转换混淆。
新的 API 消除了这种命名混淆,使代码行为更透明、更明确。
此版本引入了 Char
转换,分为以下几组命名清晰的函数:
- 用于获取
Char
的整数编码并从给定编码构造Char
的函数:
fun Char(code: Int): Char
fun Char(code: UShort): Char
val Char.code: Int
- 用于将
Char
转换为其所代表的数字值的函数:
fun Char.digitToInt(radix: Int): Int
fun Char.digitToIntOrNull(radix: Int): Int?
- 一个用于
Int
的扩展函数,用于将其所代表的非负单数字转换为相应的Char
表示:
fun Int.digitToChar(radix: Int): Char
旧的转换 API,包括 Number.toChar()
及其实现(除了 Int.toChar()
的所有实现)以及用于转换为数字类型的 Char
扩展(如 Char.toInt()
)现在已弃用。
稳定的 Path API
对 java.nio.file.Path
的实验性 Path API 扩展现在已稳定。
// 使用除法 (/) 运算符构造路径
val baseDir = Path("/base")
val subDir = baseDir / "subdirectory"
// 列出目录中的文件
val kotlinFiles: List<Path> = Path("/home/user").listDirectoryEntries("*.kt")
向下取整除法和取模运算符
标准库中添加了新的模运算操作:
floorDiv()
返回向下取整除法的结果。它适用于整型。mod()
返回向下取整除法的余数(模数)。它适用于所有数值类型。
这些操作与现有的整型除法和 rem()
函数(或 %
运算符)看起来非常相似,但它们在负数上的工作方式不同:
a.floorDiv(b)
与常规的/
不同之处在于,floorDiv
将结果向下取整(朝向较小的整数),而/
将结果截断为更接近 0 的整数。a.mod(b)
是a
和a.floorDiv(b) * b
之间的差值。它要么为零,要么与b
具有相同的符号,而a % b
可以具有不同的符号。
fun main() {
println("Floored division -5/3: ${(-5).floorDiv(3)}")
println( "Modulus: ${(-5).mod(3)}")
println("Truncated division -5/3: ${-5 / 3}")
println( "Remainder: ${-5 % 3}")
}
Duration API 变更
有一个实验性的 Duration 类,用于表示不同时间单位的时长。在 1.5.0 中,Duration API 获得了以下变更:
- 内部值表示现在使用
Long
而不是Double
以提供更好的精度。 - 有一个新的 API 用于将时长转换为特定
Long
类型的时间单位。它取代了旧的 API,后者使用Double
值操作并且现在已弃用。例如,Duration.inWholeMinutes
返回以Long
表示的时长值,并取代了Duration.inMinutes
。 - 有新的伴生函数用于从数字构造
Duration
。例如,Duration.seconds(Int)
创建一个表示整数秒数的Duration
对象。旧的扩展属性(如Int.seconds
)现在已弃用。
import kotlin.time.Duration
import kotlin.time.ExperimentalTime
@ExperimentalTime
fun main() {
val duration = Duration.milliseconds(120000)
println("There are ${duration.inWholeSeconds} seconds in ${duration.inWholeMinutes} minutes")
}
现在多平台代码中提供了获取字符类别的新 API
Kotlin 1.5.0 引入了新的 API,用于在多平台项目中根据 Unicode 获取字符的类别。 现在所有平台和通用代码中都提供了多个函数。
用于检查字符是否为字母或数字的函数:
fun main() {
val chars = listOf('a', '1', '+')
val (letterOrDigitList, notLetterOrDigitList) = chars.partition { it.isLetterOrDigit() }
println(letterOrDigitList) // [a, 1]
println(notLetterOrDigitList) // [+]
}
用于检查字符大小写的函数:
fun main() {
val chars = listOf('Dž', 'Lj', 'Nj', 'Dz', '1', 'A', 'a', '+')
val (titleCases, notTitleCases) = chars.partition { it.isTitleCase() }
println(titleCases) // [Dž, Lj, Nj, Dz]
println(notTitleCases) // [1, A, a, +]
}
其他一些函数:
Char.category
属性及其返回类型枚举类 CharCategory
(指示字符在 Unicode 中的通用类别)现在也可用于多平台项目。
新的集合函数 firstNotNullOf()
新的 firstNotNullOf()
和 firstNotNullOfOrNull()
函数将 mapNotNull()
与 first()
或 firstOrNull()
结合起来。 它们使用自定义选择器函数映射原始集合并返回第一个非空值。如果没有这样的值,firstNotNullOf()
会抛出异常,而 firstNotNullOfOrNull()
返回 null。
fun main() {
val data = listOf("Kotlin", "1.5")
println(data.firstNotNullOf(String::toDoubleOrNull))
println(data.firstNotNullOfOrNull(String::toIntOrNull))
}
String?.toBoolean() 的严格版本
两个新函数引入了现有 String?.toBoolean() 的区分大小写的严格版本:
String.toBooleanStrict()
对于除字面量true
和false
以外的所有输入都抛出异常。String.toBooleanStrictOrNull()
对于除字面量true
和false
以外的所有输入都返回 null。
fun main() {
println("true".toBooleanStrict())
println("1".toBooleanStrictOrNull())
// println("1".toBooleanStrict()) // Exception
}
kotlin-test 库
kotlin-test 库引入了一些新特性:
简化了多平台项目中测试依赖项的使用
现在你可以使用 kotlin-test
依赖项在 commonTest
源集中添加测试依赖项,并且 Gradle 插件将为每个测试源集推断相应的平台依赖项:
- JVM 源集的
kotlin-test-junit
,请参阅为 Kotlin/JVM 源集自动选择测试框架 - Kotlin/JS 源集的
kotlin-test-js
- 通用源集的
kotlin-test-common
和kotlin-test-annotations-common
- Kotlin/Native 源集无需额外 artifact
此外,你可以在任何共享或特定于平台的源集中使用 kotlin-test
依赖项。
现有的带有显式依赖项的 kotlin-test 设置将在 Gradle 和 Maven 中继续工作。
了解更多关于设置测试库依赖项。
为 Kotlin/JVM 源集自动选择测试框架
Gradle 插件现在会自动选择并添加测试框架的依赖项。你只需在通用源集中添加 kotlin-test
依赖项即可。
Gradle 默认使用 JUnit 4。因此,kotlin("test")
依赖项解析为 JUnit 4 的变体,即 kotlin-test-junit
:
kotlin {
sourceSets {
val commonTest by getting {
dependencies {
implementation(kotlin("test")) // 这会传递性地引入对 JUnit 4 的依赖
}
}
}
}
kotlin {
sourceSets {
commonTest {
dependencies {
implementation kotlin("test") // 这会传递性地引入对 JUnit 4 的依赖
}
}
}
}
你可以通过在测试任务中调用 useJUnitPlatform()
或 useTestNG()
来选择 JUnit 5 或 TestNG:
tasks {
test {
// 启用 TestNG 支持
useTestNG()
// 或
// 启用 JUnit Platform(又称 JUnit 5)支持
useJUnitPlatform()
}
}
你可以通过将 kotlin.test.infer.jvm.variant=false
行添加到项目的 gradle.properties
来禁用自动测试框架选择。
了解更多关于设置测试库依赖项。
断言函数更新
此版本带来了新的断言函数并改进了现有函数。
kotlin-test
库现在具有以下特性:
检查值的类型
你可以使用新的
assertIs<T>
和assertIsNot<T>
来检查值的类型:kotlin@Test fun testFunction() { val s: Any = "test" assertIs<String>(s) // 如果断言失败,将抛出 AssertionError 并提及 s 的实际类型 // 现在可以因为 assertIs 中的契约打印 s.length println("${s.length}") }
由于类型擦除,此断言函数仅检查
value
是否为List
类型(在以下示例中),而不检查它是否为特定String
元素类型的列表:assertIs<List<String>>(value)
。比较数组、序列和任意可迭代容器的内容
有一组新的重载
assertContentEquals()
函数,用于比较未实现结构相等性的不同集合的内容:kotlin@Test fun test() { val expectedArray = arrayOf(1, 2, 3) val actualArray = Array(3) { it + 1 } assertContentEquals(expectedArray, actualArray) }
为
Double
和Float
数值提供assertEquals()
和assertNotEquals()
的新重载assertEquals()
函数的新重载允许以绝对精度比较两个Double
或Float
数值。精度值指定为函数的第三个参数:kotlin@Test fun test() { val x = sin(PI) // 精度参数 val tolerance = 0.000001 assertEquals(0.0, x, tolerance) }
检查集合和元素内容的新函数
你现在可以使用
assertContains()
函数检查集合或元素是否包含某物。 你可以将其用于 Kotlin 集合和具有contains()
运算符的元素,例如IntRange
、String
等:kotlin@Test fun test() { val sampleList = listOf<String>("sample", "sample2") val sampleString = "sample" assertContains(sampleList, sampleString) // 集合中的元素 assertContains(sampleString, "amp") // 字符串中的子字符串 }
assertTrue()
、assertFalse()
、expect()
函数现在为内联函数从现在起,你可以将这些函数用作内联函数,因此可以在 lambda 表达式中调用挂起函数:
kotlin@Test fun test() = runBlocking<Unit> { val deferred = async { "Kotlin is nice" } assertTrue("Kotlin substring should be present") { deferred.await() .contains("Kotlin") } }
kotlinx 库
与 Kotlin 1.5.0 同时,我们正在发布新版本的 kotlinx 库:
Coroutines 1.5.0-RC
kotlinx.coroutines
1.5.0-RC 带来了:
从 Kotlin 1.5.0 开始,实验性协程已禁用,并且不再支持 -Xcoroutines=experimental
标志。
在更新日志和 kotlinx.coroutines
1.5.0 发布博客文章中了解更多信息。
Serialization 1.2.1
kotlinx.serialization
1.2.1 带来了:
- JSON 序列化性能改进
- JSON 序列化支持多个名称
- 从
@Serializable
类生成实验性 .proto 模式 - 还有更多
在更新日志和 kotlinx.serialization
1.2.1 发布博客文章中了解更多信息。
dateTime 0.2.0
kotlinx-datetime
0.2.0 带来了:
@Serializable
日期时间对象DateTimePeriod
和DatePeriod
的标准化 API- 还有更多
在更新日志和 kotlinx-datetime
0.2.0 发布博客文章中了解更多信息。
迁移到 Kotlin 1.5.0
一旦 Kotlin 插件 1.5.0 可用,IntelliJ IDEA 和 Android Studio 将建议更新 Kotlin 插件。
要将现有项目迁移到 Kotlin 1.5.0,只需将 Kotlin 版本更改为 1.5.0
并重新导入你的 Gradle 或 Maven 项目。了解如何更新到 Kotlin 1.5.0。
要使用 Kotlin 1.5.0 启动新项目,请更新 Kotlin 插件并从 File | New | Project 运行项目向导。
新的命令行编译器可在 GitHub 发布页面下载。
Kotlin 1.5.0 是一个特性版本,因此可能会带来不兼容的语言变更。在 Kotlin 1.5 兼容性指南中查找此类变更的详细列表。