第十三章 使用Kotlin开发JavaScript代码
一切皆是映射。
我们知道，JavaScript是动态类型的语言，这意味着它不会在编译期检查类型。而相对来说，Kotlin和Java都是静态类型的。
Kotlin1.1版本加入了对JavaScript的支持，也就是说我们可以Kotlin进行网页开发，并且Kotlin也支持与JavaScript的相互操作。目前的实现是 ECMAScript 5.1。
但是，Kotlin对于JavaScript的支持，更多的只是将Kotlin等价转换成JavaScript以达到支持的功能，然后做一些函数的封装工作。kotlinc-js编译器做的工作大致是：词法分析、语法分析、语义分析、转成JS代码，然后通过JavaScript引擎执行。
我们可以用Kotlin 代码来创建面向客户端 JavaScript ，与 DOM 元素交互等。Kotlin 提供了相应API与DOM（Document Object Model，文档对象模型）交互，创建和更新 DOM 元素。
另外，Kotlin 也可以与现有的第三方库和框架（如 JQuery 或 ReactJS）一起使用。Kotlin 还兼容 CommonJS、AMD 和 UMD，直接与不同的模块系统交互。
Kotlin 之JavaScript HelloWorld！
下面我们介绍一下使用Kotlin进行JavaScript代码的开发。
首先，新建Kotlin（JavaScript）工程：
你将得到一个如下 的工程：
.
├── build
│ └── kotlin-build
│ └── caches
│ └── version.txt
├── build.gradle
├── settings.gradle
└── src
├── main
│ ├── java
│ ├── kotlin
│ └── resources
└── test
├── java
├── kotlin
└── resources
12 directories, 3 files
其中，build.gradle配置文件内容如下
group 'com.easy.kotlin'
version '1.0-SNAPSHOT'
buildscript {
ext.kotlin_version = '1.1.1'
repositories {
mavenCentral()
}
dependencies {
classpath "org.jetbrains.kotlin:kotlin-gradle-plugin:$kotlin_version"
}
}
apply plugin: 'java'
apply plugin: 'kotlin2js'
sourceCompatibility = 1.8
repositories {
mavenCentral()
}
dependencies {
compile "org.jetbrains.kotlin:kotlin-stdlib-js:$kotlin_version"
testCompile group: 'junit', name: 'junit', version: '4.12'
}
我们可以看出两个核心的配置：
- apply plugin: 'kotlin2js'
- kotlin-stdlib-js
kotlin2js会把我们写好的Kotlin代码编译转换成js代码。关于转换的规则和输出文件目录配置如下：
build.doLast {
configurations.compile.each { File file ->
copy {
includeEmptyDirs = false
from zipTree(file.absolutePath)
into "${projectDir}/web"
include { fileTreeElement ->
def path = fileTreeElement.path
path.endsWith(".js") && (path.startsWith("META-INF/resources/") || !path.startsWith("META-INF/"))
}
}
}
}
compileKotlin2Js {
kotlinOptions.outputFile = "${projectDir}/web/output.js"
kotlinOptions.moduleKind = "amd" // AMD规范
kotlinOptions.sourceMap = true
}
其中，kotlinOptions.moduleKind = "amd", moduleKind支持的选项有
plain (default)
amd
commonjs
umd
关于moduleKind更多介绍，可以参考[6].
新建KotlinJS.kt，编写代码如下
package com.easy.kotlin
import org.w3c.dom.Element
import kotlin.browser.document
import kotlin.js.Date
/**
* Created by jack on 2017/5/29.
*/
fun main(args: Array<String>) {
val msg = "Hello World!"
println(msg)
js("console.log(msg)")
js("alert(msg)")
js("alert('KotlinJS:'+new Date())")
js("sayTime()")
val emailElement = getEmail()
println(emailElement?.getAttribute("value"))
}
fun getEmail(): Element? {
return document.getElementById("email")
}
fun sayTime() {
println(Date())
}
fun max(a: Int, b: Int): Int {
return if (a > b) a else b
}
fun min(a: Int, b: Int): Int {
return if (a < b) a else b
}
fun substring(src: String, start: Int, end: Int): String {
return src.substring(start, end)
}
fun trim(src: String): String {
return src.trim()
}
执行gradle build，我们将得到一个构建后的工程，目录如下：
.
├── build
│ └── kotlin-build
│ └── caches
│ └── version.txt
├── build.gradle
├── htmls
│ ├── kotlinjs.html
│ ├── main.js
│ └── require.js
├── settings.gradle
├── src
│ ├── main
│ │ ├── java
│ │ ├── kotlin
│ │ │ └── com
│ │ │ └── easy
│ │ │ └── kotlin
│ │ │ └── KotlinJS.kt
│ │ └── resources
│ └── test
│ ├── java
│ ├── kotlin
│ └── resources
└── web
├── kotlin.js
├── kotlin.meta.js
├── output
│ └── com
│ └── easy
│ └── kotlin
│ └── kotlin.kjsm
├── output.js
└── output.meta.js
21 directories, 12 files
可以看出，当Kotlin编译器进行编译转换成了JavaScript，主要输出了两个文件:
kotlin.js: Kotlin支持JavaScript运行时的标准库。它在应用程序之间都是一样的，可想而知，这是为了让Kotlin支持JavaScript而做的封装库。
output.js： Kotlin代码转成JavaScript的等价代码。其中，output.js就是我们的KotlinJS.kt转换之后的js代码。这个代码如下：
define('output', ['exports', 'kotlin'], function (_, Kotlin) {
'use strict';
var println = Kotlin.kotlin.io.println_s8jyv4$;
function main(args) {
var msg = 'Hello World!';
println(msg);
console.log(msg);
alert(msg);
alert('KotlinJS:' + new Date());
sayTime();
var emailElement = getEmail();
println(emailElement != null ? emailElement.getAttribute('value') : null);
}
function getEmail() {
return document.getElementById('email');
}
function sayTime() {
println(new Date());
}
function max(a, b) {
return a > b ? a : b;
}
function min(a, b) {
return a < b ? a : b;
}
function substring(src, start, end) {
return src.substring(start, end);
}
function trim(src) {
var tmp$;
return Kotlin.kotlin.text.trim_gw00vp$(Kotlin.isCharSequence(tmp$ = src) ? tmp$ : Kotlin.throwCCE()).toString();
}
var package$com = _.com || (_.com = {});
var package$easy = package$com.easy || (package$com.easy = {});
var package$kotlin = package$easy.kotlin || (package$easy.kotlin = {});
package$kotlin.main_kand9s$ = main;
package$kotlin.getEmail = getEmail;
package$kotlin.sayTime = sayTime;
package$kotlin.max_vux9f0$ = max;
package$kotlin.min_vux9f0$ = min;
package$kotlin.substring_3m52m6$ = substring;
package$kotlin.trim_61zpoe$ = trim;
Kotlin.defineModule('output', _);
main([]);
return _;
});
//@ sourceMappingURL=output.js.map
output.js的前置依赖是kotlin.js。
我们使用requirejs来管理js模块。kotlinjs.html代码如下：
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>KotlinJS</title>
<!-- data-main attribute tells require.js to load
scripts/main.js after require.js loads. -->
<script data-main="main" src="require.js"></script>
</head>
<body>
Email: <input type="text" name="email" id="email" value="universsky@163.com"/>
</body>
</html>
其中，main.js代码如下：
requirejs.config({
paths: {
kotlin: '../web/kotlin',
output: '../web/output'
}
});
requirejs(["kotlin","output"], function (Kotlin,output) {
console.log(JSON.stringify(output))
});
直接浏览器打开kotlinjs.html，我们可以在console看到输出：
Hello World!
Tue May 30 2017 01:17:48 GMT+0800 (CST)
universsky@163.com
{"com":{"easy":{"kotlin":{}}}}
Kotlin-JS编译器转换过程
在Kotlin-JavaScript模式中，Kotlinc(编译器)只是进行了转换JS的操作，然后与标准库kotlin.js、项目中JS文件一起再通过JavaScript引擎执行。
Kotlin编译器会将原生的Kotlin代码转换成相应的JavaScript代码，并且对于原先Kotlin中定义的函数名和变量都不会改变，这样我们可以在JavaScript中调用经过Kotlin编译器转换后的JavaScript代码。
但是在Kotlin-JS编译器转换的这个过程，由于Kotlin类型系统与JavaScript类型系统无法完全一一对应上，所以在转换过程中，也会有些问题。
JavaScript中有以下几种数据类型：
number
boolean
string
object
array
undefined
null
而Kotlin中，有以下类型：
Int
Byte
Short
Long
Double
Float
Boolean
Char
String
Any
Array
List
Set
Map
…
显然，Kotlin拥有更复杂的数据类型。Kotlin编译器如何将Kotlin类型映射到JavaScript类型呢？如下：
Kotlin中Int/Byte/Short/Float/Double 映射JavaScript的number
Kotlin中String映射JavaScript中string
Kotlin中Any映射Javas中Object
Kotlin中Array映射JavaScript中Array
Kotlin中Long不映射JavaScript中任何类型
Kotlin集合（List/Set/Map等）不映射JavaScript中类型类型
比如说，转换Kotlin的Long类型，由于JavaScript中没有64位整数，导致Kotlin中的Long类型没有映射到任何JavaScript对象，在实际转换过程中，是用Int类型来处理的。
同理，Kotlin中的集合也没有映射到JavaScript任何特定的类型。Kotlin为了不对语言做任何的改变，仅仅是将Long和集合当成了一个模拟。
Kotlin能够同时支持Java和JavaScript，愿景是美好的。但是就目前来说，Kotlin对于JavaScript的支持，不如Java那么丝般润滑。局限性和互操作上都显得有点“羞涩”。对于反射等功能，目前也尚不支持。KotlinJS未来有较大发展提升空间。
小结
本章示例工程源代码：
https://github.com/EasyKotlin/kotlinjs
参考资料
3.http://www.indiepig.com/blog/kotlin-hello-js.php
6.https://kotlinlang.org/docs/tutorials/javascript/working-with-modules/working-with-modules.html
Kotlin 开发者社区
国内第一Kotlin 开发者社区公众号，主要分享、交流 Kotlin 编程语言、Spring Boot、Android、React.js/Node.js、函数式编程、编程思想等相关主题。
