集合：List / Set / Map

与很多其他语言不同的是，Kotlin 会区分可变（mutable）和不可变（immutable）的集合（例如 list、set、map 等）。精确地控制集合何时可以被编辑不但可以排除 bug，还有助于设计良好的 API。

理解清楚可变集合的视图和真正的可变集合之间的区别是非常重要的。两者都很容易创建，但是类型系统并不能表明两者的不同，如果有必要的话，需要开发者自己来跟踪。

List<out T> 是一个接口，它提供了只读的操作，例如 size，get 等。与 Java 一致，它继承了 Collection<T>，进而也继承了 Iterable<T>。能够改动 list 的方法由 MutableList<T> 提供。这种模式同样适用于 Set<out T>/MutableSet<T> 和 Map<K, out V>/MutableMap<K, V>。

先来看一下 list 和 set 类型的基本用法：

  1. val numbers: MutableList<Int> = mutableListOf(1, 2, 3)
  2. val readOnlyView: List<Int> = numbers
  3. println(numbers)        // prints "[1, 2, 3]"
  4. numbers.add(4)
  5. println(readOnlyView)   // prints "[1, 2, 3, 4]"
  6. readOnlyView.clear()    // -> does not compile
  8. val strings = hashSetOf("a", "b", "c", "c")
  9. assert(strings.size == 3)

Kotlin 没有专用的（dedicated）语法来创建 list 和 set。只能使用标准库提供的 listOf()、mutableListOf()、setOf()。对性能要求不高的代码可以通过习语 - mapOf(a to b, c to d) 来创建 map。

注意，变量 readOnlyView 指向了同一个 list 并且会随这个底层的 list 发生变化。如果一个 list 唯一的引用是一个只读的变体，那么可以认为这个集合是完全不可变的。这种集合的创建方式很简单：

  1. val items = listOf(1, 2, 3)

当前，listOf 方法的实现利用了数组列表，但是将来可以基于“他们知道他们不可变”这个事实直接返回一个内存更高效的完全不可变集合。

注意，只读类型是协变的。也就是说，List<Rectangle> 可以赋给 List<Shap>（假设 Rectangle 继承自 Shape）。这个操作无法用于可变的集合类型，因为可能会导致运行时出错。

有时，我们希望给调用方返回一个集合的快照，并且这个快照保证不会改变：

  1. class Controller {
  2.     private val _items = mutableListOf<String>()
  3.     val items: List<String> get() = _items.toList()
  4. }

toList 这个扩展方法只是拷贝了一份 list 的元素，如此一来，返回的 list 绝对不会改变。

list 和 set 有很多有用的扩展方法：

  1. val items = listOf(1, 2, 3, 4)
  2. items.first() == 1
  3. items.last() == 4
  4. items.filter { it % 2 == 0} // returns [2, 4]
  6. val rwList = mutableListOf(1, 2, 3)
  7. rwList.requireNoNulls()     // returns [1, 2, 3]
  8. if (rwList.none { it > 6 }) println("No items above 6") // prints "No items above 6"
  9. val item = rwList.firstOrNull()

除此之外，还有 sort、zip、fold、reduce 等等。

Map 遵守同样的模式 。创建和访问的方式如下：

  1. val readWriteMap = hashMapOf("foo" to 1, "bar" to 2)
  2. println(readWriteMap["foo"])
  3. val snapshot: Map<String, Int> = HashMap(readWriteMap)