从 Kotlin 开发者的角度来看，Java 缺少了什么？
我使用Java已近二十年了。几年前，我开始学习Kotlin。
虽然Kotlin也会编译成JVM字节码，但有时候我还是要写Java。每当这时，我就会想，为什么Java代码不能像Kotlin那样漂亮。Java缺少一些关键特性，因此代码的可读性、表达性和可维护性都差强人意。
这篇文章并不是要攻击Java，只是列出了一些我希望Java拥有的功能。
不可变引用
Java有不可变引用：
类的属性
方法的参数
局部变量
class Foo {final Object bar = new Object(); ①void baz(final Object qux) { ②final var corge = new Object(); ③}}
① 不能给bar重新赋值
② 不能给qux重新赋值
③ 不能给corge重新赋值
不可变引用非常有利于避免尴尬的bug。有意思的是，final关键字并没有被广泛使用，即使是广为人知的项目也并没有使用太多final。例如，Spring的GenericBean使用了不可变属性，但没有使用不可变方法参数，也没有使用不可变局部变量；slf4j的DefaultLoggingEventBuilder没有使用上述任何一种。
尽管Java允许定义不可变引用，但并没有强制要求。默认情况下，引用是可变的。大部分Java代码都没有采用不可变引用。
而Kotlin并没有给你选择：每个属性和局部变量都要定义为val或var。而且，方法参数不能重新赋值。
Java的var关键字则有很大的不同。首先，它只能用于局部变量。更重要的是，Java并没有相应的不可变关键字val。你依然需要使用final关键字，而很少有人这么做。
Null安全性
在Java中，没有办法知道某个变量是否为null。为了明确这一点，Java 8引入了Optional类型。从Java 8以后，返回一个Optional意味着底层的值可能为null，而返回其他类型意味着不可能为null。
但是，Optional的开发者只用null作为返回值。而方法参数和返回值在Null安全性方面并没有得到语法层面上的支持。为了解决这个问题，许多库提供了编译时注释：
显然，一些库只能用于特定的IDE。更糟糕的是，这些库之间很难相互兼容。所以很多人都在Stack Overflow上问，这么多的库应该使用哪个。
最后，开发者必须主动使用支持Null安全性的库。相反，Kotlin要求每个类型都必须是允许null或不允许null。
val nonNullable: String = computeNonNullableString()val nullable: String? = computeNullableString()
扩展函数
在Java中，扩展类的方法是编写子类：
class Foo {}class Bar extends Bar {}
子类有两个主要问题。首先，标记了final的类不允许继承。许多广泛应用的JDK类都是final的，比如String。其次，如果一个不属于方法返回了某个类型，那么就只能返回那个类型，不论其行为是否符合你的要求。
为了解决这个问题，Java开发者发明了工具类的概念，例如类型XYZ的工具类通常写作XYZUtils。工具类就是一堆static方法的集合，并且构造函数是private的，因此无法创建示例。这就相当于一个命名空间，因为Java不允许在类外创建方法。
这样，如果一个类型不包含某个方法，那么工具类可以提供该方法，接受类型作为一个参数，并执行指定的行为。
class StringUtils { ①private StringUtils() {} ②static String capitalize(String string) { ③return string.substring(0, 1).toUpperCase()+ string.substring(1); ④}}String string = randomString(); ⑤String capitalizedString = StringUtils.capitalize(string); ⑥
① 工具类
② 防止工具类实例化
③ static方法
④ 一个简单的大写函数，没有考虑边界情况
⑤ String类型没有提供大写功能
⑥ 使用工具类来实现该功能
而Kotlin提供了扩展函数功能来解决这个问题。
Kotlin提供了一种方法，可以扩展类或接口，而无需从类进行集成，也无需使用诸如修饰器等设计模式。只需通过一种叫做“扩展”的特殊定义来实现。
例如，你可以给一个来自第三方库的类或接口编写新的函数，即使你无法修改该库。这种函数可以正常调用，就像它本来就属于该类一样。这种机制叫做“函数扩展”。
要定义函数扩展，只需在其名称前加上一个接收者类型，指示被扩展的类。
有了函数扩展，上述代码就可以写成：
fun String.capitalize2(): String { ①②return substring(0, 1).uppercase() + substring(1);}val string = randomString()val capitalizedString = string.capitalize2() ③
① 孤立的函数，不需要类封装。
② Kotlin的stdlib已经有了capitalize()函数。
③ 就像调用String自带的函数一样调用扩展函数。
注意扩展函数会被“静态地”解析。扩展函数并不会给已有类型添加新的行为，只是假装而已。它们生成的字节码非常类似于Java的静态方法。但是其语法要简洁得多，而且支持函数链式调用，这在Java中时无法做到的。
真实泛型
Java版本5加入了泛型支持。但是，语言设计师太执着于向下兼容性，Java 5的字节码必须能与Java 5之前的字节码完全兼容。这就是为什么生成的字节码中不包含泛型的原因。这种方式称为“泛型擦除”。与之相对的叫做“真实泛型”（reified generics），即泛型会出现在字节码中。
仅在编译期间采用泛型，会导致一系列问题。例如，下面的方法签名会生成完全相同的字节码，因此这段代码是不正确的：
class Bag {int compute(List<Foo> persons) {}int compute(List<Bar> persons) {}}
另一个问题是如何从值的容器中获取有类型的值。下面是Spring中的一个例子：
org/springframework/beans/factory/BeanFactory.javapublic interface BeanFactory {<T> T getBean(Class<T> requiredType);}
开发者添加了一个 Class<T> ，以便在方法体中获知类型。如果Java有真实泛型，只需像下面这样处理即可：
public interface BeanFactory {<T> T getBean();}
想象一下，如果Kotlin有真实泛型，我们可以改变上述设计：
interface BeanFactory {fun <T> getBean(): T}
函数调用可以改成：
val factory = getBeanFactory()val anyBean = factory.getBean<Any>() ①
① 真实泛型！
Kotlin依然需要遵守JVM规范，生成与Java编译器的字节码兼容的字节码。但它可以通过“内联”的方式实现，即编译器用函数体替换内联函数调用。
下面是Kotlin代码：
org/springframework/beans/factory/BeanFactoryExtensions.ktinline fun <reified T : Any> BeanFactory.getBean(): T = getBean(T::class.java)
总结
本文介绍了四个我希望Java也有的Kotlin功能：不可变引用、null安全性、扩展函数，以及真实泛型。Kotlin还有许多其他很好的功能，但这四个功能就足以提升Java。
例如，有了扩展函数和真是繁星，再加上一些语法糖，就可以很轻松地编写DSL，就像Kotlin Routes和Beans DSL一样：
beans {bean {router {GET("/hello") { ServerResponse.ok().body("Hello world!") }}}}
别误会：我知道Java作为一种语言，发展时需要考虑很多因素，而Kotlin的包袱更轻。但是，有竞争是好事，两者可以互相学习。
同时，我只在必要时才会编写Java，因为Kotlin已成为了我的JVM首选。
原文地址：https://blog.frankel.ch/miss-in-java-kotlin-developer/
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