Kotlin Collection全方位解析攻略 : 精通原理及實戰,寫出流暢好維護的程式(iT邦幫忙鐵人賽系列書)

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范聖佑
图书标签:
  • Kotlin
  • 集合
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  • 编程技巧
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具体描述

本書內容改編自第 12 屆 iT 邦幫忙鐵人賽
Software Development 組佳作網站系列文章
《新手也能懂的 Kotlin Collection 賞玩門道》

  集合(Collection)是各程式語言裡常見的資料類別,在 Kotlin 裡共有 Array、List、Set 及 Map 四種,在標準函式庫裡提供一系列設計精妙的集合 API,若能好好運用,可以減少很多重複冗長的工作,對操作資料有很大的幫助。本書專為 Kotlin 開發者設計,透過技法、心法、實戰三部份,系統化的解釋 Kotlin 集合的原理、功能及應用,是一本 Kotlin 開發者桌上必備的工具書。

本書特色

  技法:
  依不同目的及特性將 Kotlin 集合分類,綜覽超過 200 個方法,搭配範例程式碼及速查地圖,豐富讀者對操作技法的認識。

  心法:
  要掌握 Kotlin 集合,除了要精通語法外,也需通曉實作原理。書中透過閱讀標準函式庫的原始碼,陸續討論語法設計、命名邏輯及組合技等心法。

  實戰:
  只有理論是不夠的,唯有搭配實戰才能將知識落實在日常任務裡。透過情境解題,綜合運用集合的功能來面對各種資料處理情境,活用從心法與技法學到的知識。

專業推薦

  作者以《技法》、《心法》以及《實戰》三大篇幅來帶領讀者瞭解 Kotlin Collections 的 What、Why、以及 How,協助 Kotlin 開發人員融會貫通,信手捻來高表達力且高品質的程式碼。── 上官林傑(Eric)Google 全球開發者計劃台灣香港及南亞區經理

  無論你是新手或是老手,Kotlin 都值得一學,而 Collection 是日常處理各式各樣 Flow 的重要角色。本書透過合理的難易度安排,除了能像工具書使用外,也用更高的角度去觀察 Kotlin Collections 站在 Java Collections 巨人肩上的設計巧思。── 黃健旻(Vincent)Google 官方認證 Kotlin 技術專家

  本書從不同角度,深入剖析 Kotlin Collection 的各種細節,處處都值得參考及研究。讀者在閱讀後,不只能學到 Collection 的用法,還可以感受到 Kotlin 設計的思考脈絡,以另一種視角享受寫程式的樂趣。── 趙家笙(Recca)Taiwan Kotlin User Group 主辦人
 
深入剖析现代软件架构设计与实践 一本系统梳理前沿架构理念,赋能开发者构建高可用、高性能、可扩展系统的实战指南。 在当今快速迭代的软件开发环境中,构建健壮、灵活且易于维护的系统已成为衡量技术团队核心竞争力的关键指标。本书并非聚焦于特定语言的库或框架的 API 细节,而是着眼于更高层次的抽象与实践——现代软件架构的设计哲学、模式应用及落地策略。我们致力于提供一套清晰的路线图,帮助工程师从“实现功能”跨越到“设计系统”。 第一部分:现代架构范式的演进与基石 本部分将追溯软件架构理念的百年演变,从单体应用的局限性出发,系统阐述微服务、事件驱动架构(EDA)、面向服务的架构(SOA)等主流范式的设计驱动力、核心优势与潜在陷阱。 第一章:从复杂性管理到架构选择 我们将探讨软件系统复杂性的本质来源——内在复杂度(业务逻辑的固有限制)与外在复杂度(技术选型的选择)。深入分析 Conway’s Law 如何塑造技术组织与系统结构的关系。 单体架构的黄金时代与衰退:解析其在小型项目中的效率优势,以及在面对大规模并发、异构技术栈集成时所暴露的瓶颈。 面向服务架构(SOA)的理性回归:探讨企业服务总线(ESB)的设计思路,关注服务粒度划分的艺术。 微服务架构的兴起与挑战:详述其去中心化、自治性原则。重点剖析服务边界的确定标准(如DDD的限界上下文),以及分布式事务处理的难题(Saga模式、两阶段提交的权衡)。 第二章:解耦的艺术:高内聚与低耦合的量化 架构设计本质上是对系统内组件间依赖关系的精妙管理。本章提供量化和实践指导,超越理论口号。 依赖倒置原则(DIP)的深度应用:不仅仅停留在接口层面,探讨如何通过依赖注入(DI)容器的配置策略实现运行时行为的灵活切换。 耦合的度量与可视化:介绍如何使用静态分析工具(如依赖关系图谱)识别“上帝对象”或紧密耦合的模块集群。 模块化与封装的层次结构:深入讲解分层架构(如整洁架构、洋葱架构)中每一层的职责边界,确保领域逻辑的纯净性不受基础设施细节的污染。 第二部分:高性能与高可用性的设计模式 本部分聚焦于系统在生产环境中面对真实负载和故障时的表现。我们将详细拆解提高系统韧性的关键设计模式。 第三章:弹性设计:容错与隔离机制 构建一个永不宕机的系统是不现实的,但构建一个能优雅地从故障中恢复的系统是可能的。 熔断器(Circuit Breaker)的原理与实现:分析其状态转换逻辑(Closed, Open, Half-Open),以及如何设置合理的阈值和时间窗口,防止雪崩效应。 限流(Rate Limiting)策略的比较:对比令牌桶(Token Bucket)、漏桶(Leaky Bucket)和固定窗口算法在不同业务场景下的适用性,并探讨分布式环境下的原子性计数实现。 舱壁模式(Bulkhead Pattern)的应用:如何通过资源池隔离,确保一个组件的故障不会耗尽整个系统的资源。 第四章:数据一致性与复制策略 在分布式系统中,数据持久化是挑战的集中点。本章探讨如何在可用性、一致性和分区容错性(CAP理论)之间进行审慎的权衡。 BASE理论下的数据最终一致性:解析事件溯源(Event Sourcing)的核心思想,以及如何利用变更数据捕获(CDC)技术同步数据。 读写分离与数据冗余:比较主从复制、多主复制的优缺点,并讨论如何设计高效的缓存穿透、缓存击穿和缓存雪崩的防护策略。 一致性哈希的应用:讲解一致性哈希在分布式缓存和负载均衡中的作用,如何最小化节点增减带来的数据迁移成本。 第三部分:构建现代云原生应用的基础 随着基础设施的迁移和抽象,新的架构关注点转向了容器化、服务网格和声明式配置。 第五章:容器化与编排的架构意义 容器化不仅仅是打包,它重塑了部署模型和系统边界。 不可变基础设施(Immutable Infrastructure)的实践:如何通过构建黄金镜像(Golden Images)减少环境漂移带来的配置问题。 Kubernetes 在架构中的角色:不再视其为运维工具,而是视为声明式状态管理系统。探讨自定义资源定义(CRD)如何扩展平台能力,以支持特定业务逻辑的部署策略。 服务网格(Service Mesh)的权衡:深入分析 Istio/Linkerd 等技术在透明化流量管理、安全策略执行方面的价值,以及引入边车(Sidecar)模式带来的资源开销与复杂度。 第六章:可观察性(Observability)与运维哲学 现代系统需要被“观察”而非仅仅被“监控”。本章阐述如何构建反馈闭环,实现主动故障排除。 三驾马车:Metrics, Logs, Traces:详解每种数据类型的采集标准(如 Prometheus 的指标暴露)和应用场景。 分布式追踪的价值:以 OpenTelemetry 为例,讲解追踪上下文的传播机制(Trace ID, Span ID),如何快速定位跨越多个服务的延迟瓶颈。 混沌工程(Chaos Engineering)的引入:系统性地在受控环境中注入故障,验证现有弹性设计是否有效,强调从“事后响应”到“事前预防”的思维转变。 第四部分:面向未来的架构趋势与治理 本部分展望并讨论新兴的架构趋势,以及如何在组织层面推行和治理架构决策。 第七章:响应式编程与流式处理的融合 探讨如何利用异步、非阻塞的编程范式来处理高吞吐量的数据流。 响应式宣言与背压(Backpressure):理解响应式流规范(Reactive Streams)如何解决生产者和消费者之间的速度不匹配问题,防止资源耗尽。 实时数据管道的设计:使用消息队列(如 Kafka)作为系统间的核心粘合剂,设计端到端的流处理流程,实现低延迟的数据分析与决策。 第八章:架构治理与演进 架构不是一次性设计,而是一个持续迭代的过程。 架构评审与决策记录(ADR):建立正式的机制来记录关键架构决策的原因、备选项及最终选择,为未来维护提供历史依据。 技术债务的管理:识别不同类型的技术债务(设计、代码、测试),并制定分阶段偿还计划,确保系统演进的健康性。 本书面向对象: 本书适合有一定软件开发经验,渴望从“代码实现者”晋升为“系统设计者”的软件工程师、架构师以及技术团队负责人。通过本书的学习,读者将掌握设计出在性能、可靠性和可维护性上达到业界领先水平的软件系统的核心能力。

著者信息

作者簡介

范聖佑 (Shengyou Fan) 著


  Web 開發出身,歷任軟體公司設計師、工程師、研究員,擅長以跨領域思維協助團隊做技術導入及建立技術品牌。平時醉心於技術研究,力求將複雜的技術名詞用通俗易懂的方式讓新手也能吸收。目前在 JetBrains 擔任技術傳教士,負責推廣 JetBrains IDE 及 Kotlin 程式語言。

  工作之餘也熱情經營技術社群,自 2014 年以來陸續建立 PHP 也有 Day、Laravel 台灣、LaravelConf Taiwan、Laravel 道場等技術社群、研討會及顧問服務。近年來專注在以 Kotlin 為核心的相關技術,從2020 年起舉辦 Kotlin 讀書會、練功場、技術小聚並每年號召夥伴一起參與 iT 邦幫忙鐵人賽,本書原型《新手也能懂的 Kotlin Collection 賞玩門道》即為作者於第 12 屆鐵人賽的佳作得獎作品。

 

图书目录

Chapter 01 技法篇
1-1 集合四大物件
1-1-1 Array
1-1-2 List
1-1-3 Set
1-1-4 Map
1-1-5 四大物件綜合比較
1-2 探索集合方法的前置工作
1-2-1 建立練習專案
1-2-2 完成首次提交
1-2-3 推送程式碼到 GitHub
1-2-4 調整 Gradle 相關設定
1-2-5 建立套件
1-2-6 使用 Kotlin Worksheet
1-2-7 使用本書範例
1-2-8 錯誤排除
1-3 建立集合的方法
1-3-1 總覽圖
1-3-2 Of 系列函式
1-3-3 Empty 系列函式
1-3-4 Builder 系列函式
1-3-5 Instantiation 系列方法
1-3-6 Copy 系列方法
1-3-7 回顧
1-4 從集合取值的方法
1-4-1 總覽圖
1-4-2 Index 取單值系列方法
1-4-3 Get 取單值系列方法
1-4-3 Element 取單值系列方法
1-4-4 First 取單值系列方法
1-4-5 Last 取單值系列方法
1-4-6 Random 取單值系列方法
1-4-7 Single 取單值系列方法
1-4-8 Find 取單值系列方法
1-4-9 Search 取單值系列方法
1-4-10 Take 取區段系列方法
1-4-11 Drop 取區段系列方法
1-4-12 Slice 取區段系列方法
1-4-13 Chunk 取區段方法
1-4-14 Window 取區段方法
1-4-15 Zip 取區段方法
1-4-16 回顧
1-5 排序集合的方法
1-5-1 總覽圖
1-5-2 Sort 系列方法
1-5-3 Reverse 系列方法
1-5-4 Shuffle 系列方法
1-5-5 回顧
1-6 檢查集合的方法
1-6-1 總覽圖
1-6-2 Is 系列方法
1-6-3 Condition 系列方法
1-6-4 Contains 系列方法
1-6-5 回顧
1-7 操作集合的方法
1-7-1 總覽圖
1-7-2 Add 系列方法
1-7-3 Remove 系列方法
1-7-4 Update 系列方法
1-7-5 Order 系列方法
1-7-6 回顧
1-8 集合分群的方法
1-8-1 總覽圖
1-8-2 Group 系列方法
1-8-3 Partition 系列方法
1-8-4 Distinct 系列方法
1-8-5 Filter 系列方法
1-8-6 回顧
1-9 轉換集合的方法
1-9-1 總覽圖
1-9-2 forEach 系列方法
1-9-3 Map 系列方法
1-9-4 文氏圖系列方法
1-9-5 Zip 系列方法
1-9-6 Associate 系列方法
1-9-7 Flat 系列方法
1-9-8 Scan 系列方法
1-9-9 回顧
1-10 集合聚合的方法
1-10-1 總覽圖
1-10-2 Calculating 系列方法
1-10-3 Join 系列方法
1-10-4 Reduce 系列方法
1-10-4 Fold 系列方法
1-10-5 With-grouping 系列方法
1-10-6 回顧
1-11 集合轉型的方法
1-11-1 總覽圖
1-11-2 toArray 系列方法
1-11-3 toCollection 系列方法
1-11-4 toSortedCollection 系列方法
1-11-5 toOthers 系列方法
1-11-6 回顧
1-12 集合方法速查地圖

Chapter 02 心法篇
2-1 探索集合實作奧祕
2-1-1 為什麼可以直接用函式建立集合?
2-1-2 為什麼集合可以儲存各種型別的元素?
2-1-3 集合方法為什麼可以讓外部決定行為?
2-1-4 為什麼集合方法不是宣告在類別裡?
2-1-5 為什麼同一個方法可以有兩種使用方式?
2-1-6 為什麼集合方法可以串接在一起?
2-1-7 為什麼集合可以傳入 for 迴圈裡?
2-1-8 為什麼可以用 println() 印出 List、Set、Map 的元素?
2-1-9 宣告 Map 時,配對 Key/Value 的 to 是關鍵字嗎?
2-1-10 為什麼 List 及 Map 的 Key 可以解構成變數回傳?
2-1-11 回顧:標準函式庫 = Kotlin 語法寶庫
2-2 集合方法變化形釋疑
2-2-1 時態慣例
2-2-2 To
2-2-3 By
2-2-4 With
2-2-5 Of
2-2-6 At
2-2-7 Or
2-2-8 條件判斷相關(If、While)
2-2-9 常用英文字
2-2-10 排列組合
2-2-11 回顧
2-3 與集合併用的組合技
2-3-1 以 Range 產生指定範圍
2-3-2 把字串轉成集合使用
2-3-3 提升處理大量資料時的效能
2-3-4 實作 Comparable 讓類別能被排序或比較
2-3-5 將集合串接 Scope Function
2-3-6 回顧

Chapter 03 實戰篇導言
3-1 樂透選號
3-1-1 做一個發財夢
3-1-2 同理可證
3-1-3 更進一步
3-1-4 分享您的超能力
3-1-5 回顧
3-2 資料統計運算
3-2-1 微型資料科學
3-2-2 逐行印出檔案內容
3-2-3 從純文字轉型成資料類別
3-2-4 以集合方法做統計運算
3-2-5 調整輸出樣式
3-2-6 產生隨機資料集
3-2-7 回顧
3-3 萬用 Mock Server
3-3-1 當個龍的傳人
3-3-2 Mock Server 快速原型
3-3-3 設計 API 規格
3-3-4 建立 Ktor 專案
3-3-5 Ktor 語法簡介
3-3-6 實作 API 路徑
3-3-7 實作資料類別
3-3-8 產生多筆資料及分頁資訊
3-3-9 回傳 JSON 格式的內容
3-3-10 增加資料擬真性
3-3-11 實作分頁
3-3-12 模擬 API 回應速度
3-3-13 產生 HTTPS 網址
3-3-14 回顧

Chapter 04 結語
4-1 有意識的把集合應用在實務上
4-2 小步前進,持續改善
4-3 條條大路通羅馬
4-4 關於效能與效率的反思
4-5 要樂在其中
4-6 延伸學習資源

Chapter 05 附錄
5-1 安裝 IntelliJ IDEA 開發工具
5-1-1 IntelliJ IDEA 簡介
5-1-2 安裝 JetBrains Toolbox App
5-1-3 安裝 IntelliJ IDEA
5-2 在 Unix-like 作業系統上安裝/管理多個版本的 JDK
5-2-1 SDKMAN 簡介
5-2-2 安裝 SDKMAN
5-2-3 安裝多版本 JDK
5-2-4 切換及設定使用的 JDK 版本
5-2-5 其他常用 SDKMAN 指令
5-3 在 Windows 作業系統上安裝/管理多個版本的 JDK
5-3-1 Scoop 簡介
5-3-2 安裝 Scoop
5-3-3 安裝多版本 JDK
5-3-4 切換及設定使用的 JDK 版本
5-3-5 其他常用 SDKMAN 指令
5-4 在 IntelliJ IDEA 指定使用的 JDK 版本
5-4-1 在專案建立時指定使用的 JDK 版本
5-4-2 調整專案使用的 JDK 版本
5-4-3 指定 Gradle 使用的 JVM 來源
5-4-4 使用 Docker 測試不同版本的 JDK
5-5 更新 IntelliJ IDEA 的 Kotlin 外掛程式
5-5-1 更新 Kotlin 外掛程式
5-5-2 設定 Kotlin 外掛程式的更新頻道
5-5-3 手動安裝及更新 Kotlin SDK
5-6 詞彙對照表
5-7 參考資料

图书序言

  • ISBN:9786263331136
  • 規格:平裝 / 472頁 / 17 x 23 x 2.47 cm / 普通級 / 單色印刷 / 初版
  • 出版地:台灣

图书试读

用户评价

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老實說,現在寫程式越來越講究可讀性跟維護性,尤其是在團隊合作的環境下,你的程式碼就是你的第二張名片。很多人寫 Kotlin 寫久了,就習慣用一些比較「Kotlin-idiomatic」的寫法,像是各種高階函式滿天飛。但問題是,如果這些寫法背後的邏輯不夠清晰,或是濫用,反而會讓後來的維護者(可能是三個月後的自己)看得霧裡看花。所以,我非常期待這本攻略能夠提供一些關於「如何寫出乾淨、易懂」的 Collection 操作範例。它不該只是教你怎麼用 `groupBy`,而是要告訴你,在什麼樣的業務情境下使用 `groupBy` 比手動寫迴圈來得更清晰、更不容易出錯。我希望書中能多舉一些反面教材,就是那些看起來很炫,但實際上很難讀懂的程式碼,然後一步步拆解,教我們怎麼用更簡潔優雅的方式重構它。這對提升整個團隊的程式碼品質都有極大的幫助。畢竟,寫出一個能在五分鐘內跑完的程式碼很容易,但要寫出一個大家都能在五分鐘內看懂並確認沒有 Bug 的程式碼,那才是真功夫。

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讀完一本書,如果能對自己過去的編碼習慣產生一些「反思」,那這本書就值回票價了。我猜想,在深入探討 Kotlin Collections 的過程中,作者必然會觸及到一些物件導向設計(OOP)和函數式編程(FP)的邊界。我特別期待看到,Kotlin 這種混合範式的語言,是如何在 Collection 操作中平衡這兩種哲學的。例如,在處理集合變動時,我們應該傾向於產生新的集合(FP 思想),還是直接在原集合上進行修改(OOP 思想)?書中能否針對這一點提供清晰的指導方針,並結合實際的範例說明哪種做法在特定場景下更具優勢?對於一個常在台灣本土新創公司或科技大廠工作的開發者而言,程式碼的「表達力」非常重要。如果書中能示範如何利用 Collection 函式庫,將原本需要十幾行迴圈和條件判斷的邏輯,壓縮成三四行清晰的表達,那種開發的暢快感是無與倫比的。總之,我希望這本書能成為我工具箱裡最銳利的那一把瑞士刀,讓我面對任何資料處理的挑戰都能從容不迫。

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這年頭,軟體開發追求的已經不只是功能實現,更是一種架構思維。當我們在設計資料模型或系統介面時,選擇正確的資料結構是至關重要的第一步。我期盼這本攻略不只是 API 的手冊,更是一本「選擇指南」。例如,在什麼情況下,一個自定義的、具備特定優化策略的 `Map` 會比標準的 `HashMap` 更適合?或者,當我們需要一個可變動但又需要保證某些特定順序的集合時,Kotlin 內建的選項是否足夠,還是需要進一步擴展?我希望能看到作者針對不同使用情境,提供深入的「決策樹」分析。例如,如果應用程式需要頻繁地進行元素增刪,同時又需要快速的查找,那麼應該選擇哪種結構,以及在 Kotlin 中應該如何利用標準函式庫來優化這個結構的行為。這種從需求出發,反推結構設計的思路,遠比單純的函式介紹來得有幫助,能真正培養讀者獨立分析和設計資料結構的能力,這對於邁向資深工程師的道路上來說,是不可或缺的素養。

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對於台灣的開發者來說,我們很多時候是從 Java 過渡到 Kotlin 的,所以對於 Java Collections Framework 的既有認知是很深的。這本書如果能成功地在 Kotlin 的新穎語法和底層 Java 實現之間建立一座堅固的橋樑,那價值就非常高了。我非常好奇 Kotlin 集合在處理跨平台(例如 KMM)時的行為差異,雖然書名主打 Kotlin,但如果能提及在 JVM、JS 或 Native 環境下,某些 Collection 操作的底層機制是否有微小但重要的差異,那對於想做多平台開發的讀者來說,簡直是如虎添翼。再者,Kotlin 提供了許多惰性(lazy)操作,像是 `asSequence()`,這在處理超大數據流時是救命仙丹。我希望作者能詳盡說明序列(Sequence)與列表(List)在底層的執行流程差異,特別是在鏈式調用時的「短路求值」機制是如何實現的,這絕對是區分新手和專家的關鍵知識點。如果書中能附帶一些測試程式碼,直接比較 `List` 的串接操作與 `Sequence` 的性能表現,那就更完美了。

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這本《Kotlin Collection全方位解析攻略》的書名聽起來就讓人眼睛一亮,尤其是副標題「精通原理及實戰,寫出流暢好維護的程式」,這不就是我們台灣的工程師們天天在追求的目標嗎?市面上很多技術書常常講了一堆 API 用法,但講到底層的原理或是為什麼要這樣設計,就帶過去了。我個人對這種「知其然,更要知其所以然」的深度探討非常有興趣。想想看,當我們在處理大量資料或複雜的資料結構時,如果能搞清楚 `List`、`Set`、`Map` 底層是怎麼運作的,遇到效能瓶頸時才能對症下藥,而不是瞎猜一通。這本書如果能深入剖析這些集合類別在 JVM 上的實際表現,以及 Kotlin 對於 Java 原生集合的優化,那絕對是教科書等級的珍藏品。我期望它能提供一些實際的效能對比數據,例如在不同情境下使用 `forEach`、`map` 還是 `associateBy` 的效能差異,這對我們日常寫 API 或處理業務邏輯時,能做出更聰明的決策,讓寫出來的程式碼不僅是「能跑」,而是「跑得漂亮又有效率」。希望作者能真的把那些藏在標準函式庫底層的魔鬼細節都挖出來,讓我們能夠真正掌握 Kotlin 的核心威力。

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