Preface　前　言
為何寫作本書
2018年，我受邀在“JetBrains開發(fā)者日—2018中國(guó)巡演”活動(dòng)中做題為“如何優(yōu)雅地使用Kotlin數(shù)據(jù)類”的分享。在準(zhǔn)備這次分享時(shí)，我花了幾天時(shí)間調(diào)研為Kotlin的數(shù)據(jù)類提供深復(fù)制能力的可行性，并給出了基于Kotlin反射和Java注解處理器（APT）的實(shí)現(xiàn)方案，也就是后來開源的DeepCopy項(xiàng)目。當(dāng)時(shí)我嘗試過編寫一款編譯器插件來實(shí)現(xiàn)這個(gè)需求，不過最終因?yàn)閷?duì)Kotlin編譯器的了解有限而未能如愿。
2021年，我受邀在Google開發(fā)者社區(qū)主辦的“社區(qū)說”活動(dòng)中做題為“Kotlin編譯器插件：我們究竟在期待什么？”的分享。這一次，我花了兩周時(shí)間初步基于Kotlin符號(hào)處理器（KSP）和編譯器插件實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)類的深復(fù)制，整個(gè)過程充滿了探索的樂趣。
為了加深對(duì)Kotlin編譯器的認(rèn)識(shí)，我基于Kotlin編譯器插件完成了可以實(shí)現(xiàn)類似于Android的@IntDef功能的ValueDef編譯器插件。事實(shí)上，ValueDef的功能更強(qiáng)大，
@IntDef只會(huì)在代碼編寫時(shí)提供錯(cuò)誤提示，而ValueDef除了會(huì)提供錯(cuò)誤提示以外，還會(huì)在編譯時(shí)報(bào)錯(cuò)。
與此同時(shí)，隨著Kotlin符號(hào)處理器的開源和Jetpack Compose的發(fā)布，大家對(duì)Kotlin元編程的關(guān)注度也在逐步提升，但這方面的相關(guān)資料非常少。
于是，我向機(jī)械工業(yè)出版社的楊福川老師提出了把這些內(nèi)容整理成書的想法，得到了他的肯定和支持。有了編寫《深入理解Kotlin協(xié)程》的經(jīng)驗(yàn)，我很快就正式開始了這本書的寫作。
本書主要特點(diǎn)
“元編程”是一個(gè)比較龐大的話題，本書主要介紹了生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用較為廣泛的反射、Java注解處理器、Kotlin符號(hào)處理器、Kotlin編譯器插件、Kotlin語法分析等元編程相關(guān)的內(nèi)容。
與一般的語法知識(shí)不同，元編程相關(guān)的內(nèi)容通常較為抽象。為了更好地讓讀者理解元編程相關(guān)的各項(xiàng)技術(shù)，本書提供了豐富的應(yīng)用案例。這些案例相對(duì)成熟和完善，可以作為元編程項(xiàng)目的范本。
本書基本上遵循了基礎(chǔ)知識(shí)介紹和案例實(shí)踐的結(jié)構(gòu)。以第3章為例，3.1節(jié)和3.2節(jié)系統(tǒng)地介紹了Java反射和Kotlin反射的概念和使用方法，是基礎(chǔ)知識(shí)介紹部分；3.3～3.5節(jié)通過案例進(jìn)一步介紹反射的適用場(chǎng)景，是案例實(shí)踐部分。
本書的實(shí)踐案例通常包括案例背景、需求分析和案例實(shí)現(xiàn)這幾方面。
案例背景：介紹案例的需求背景。本書的案例大多源自真實(shí)的生產(chǎn)實(shí)踐，因此案例背景的介紹有非常重要的價(jià)值。
需求分析：明確需求的細(xì)節(jié)，拆解需求并轉(zhuǎn)換成技術(shù)方案。
案例實(shí)現(xiàn)：提供詳細(xì)的問題解決思路以及案例實(shí)現(xiàn)步驟。
在系統(tǒng)介紹了常見的Kotlin元編程技術(shù)之后，本書還對(duì)Jetpack Compose的編譯器插件和IntelliJ插件、AtomicFU的字節(jié)碼JavaScript代碼邏輯做了詳細(xì)的剖析。
與絕大多數(shù)技術(shù)書類似，本書包含了大量代碼。為了提升閱讀體驗(yàn)，我在編寫本書時(shí)對(duì)代碼做了以下優(yōu)化：
省略不必要的部分，避免代碼冗長(zhǎng)而浪費(fèi)篇幅。
代碼縮進(jìn)為2個(gè)空格，以降低縮進(jìn)對(duì)閱讀體驗(yàn)的影響。
核心代碼注釋覆蓋率不低于30%，方便讀者快速理解代碼的含義。
核心代碼單行長(zhǎng)度不超過80個(gè)字符，避免排版后出現(xiàn)折行的問題。
在部分代碼清單的開始處標(biāo)注其所在的模塊、文件或者函數(shù)等信息，方便讀者自行查找相關(guān)源代碼。
代碼字體采用JetBrains Mono，該字體由Kotlin項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)所屬公司JetBrains為開發(fā)者專門打造，更適合代碼的閱讀。
本書閱讀對(duì)象
本書探討的內(nèi)容有一定的復(fù)雜度。在閱讀本書之前，讀者需要對(duì)Kotlin語言的語法有較為深入的理解，也需要具備一定的編譯原理的基礎(chǔ)知識(shí)。
本書適用于有一定基礎(chǔ)的Kotlin開發(fā)者，包括但不限于正在使用和希望使用Kotlin開發(fā)Android、Web服務(wù)、iOS、前端等應(yīng)用的開發(fā)者。
本書非常適用于希望在Kotlin相關(guān)開發(fā)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)進(jìn)階的讀者。本書介紹的內(nèi)容對(duì)讀者提升自身編程水平以及團(tuán)隊(duì)提升研發(fā)效率都有非常大的參考價(jià)值。
本書不會(huì)介紹Kotlin的基礎(chǔ)語法，因此建議Kotlin初學(xué)者先閱讀相關(guān)基礎(chǔ)書。
如何閱讀本書
本書基于Kotlin 1.8.0系統(tǒng)地介紹了Kotlin元編程的基本概念、技術(shù)方案、應(yīng)用場(chǎng)景和實(shí)踐技巧。
本書主要分為三部分，分別介紹如下。
第一部分為元編程的基礎(chǔ)知識(shí)（第1章和第2章），為后續(xù)的元編程實(shí)踐提供知識(shí)儲(chǔ)備。如果讀者有一定的Kotlin元編程基礎(chǔ)，可以直接閱讀第二部分內(nèi)容。在閱讀過程中，如果遇到概念相關(guān)的問題，也可以隨時(shí)翻閱這部分內(nèi)容。
第二部分為元編程的技術(shù)實(shí)踐（第3～8章），涉及運(yùn)行時(shí)的反射、源代碼生成、編譯時(shí)的符號(hào)處理、程序靜態(tài)分析、編譯器插件、元程序的開發(fā)和調(diào)試等內(nèi)容。這部分的章節(jié)安排相對(duì)獨(dú)立，讀者可以根據(jù)自己的實(shí)際需求選擇閱讀相應(yīng)的章節(jié)。需要說明的是，DeepCopy項(xiàng)目是貫穿這部分內(nèi)容的綜合案例，在介紹每一種元編程技術(shù)方案時(shí)，我們都會(huì)給出DeepCopy項(xiàng)目中對(duì)應(yīng)的技術(shù)方案的實(shí)現(xiàn)，希望能夠幫助讀者加深對(duì)不同的元編程技術(shù)方案的認(rèn)識(shí)。在了解了元編程的常見技術(shù)之后，本書在第8章重點(diǎn)介紹了元編程項(xiàng)目實(shí)踐中編寫單元測(cè)試和集成測(cè)試的常見方法與技巧，以提升讀者開發(fā)元編程項(xiàng)目的
效率