Kotlin 知識梳理系列文章

Kotlin 知識梳理(1) - Kotlin 基礎
Kotlin 知識梳理(2) - 函數的定義與調用
Kotlin 知識梳理(3) - 類、對象和接口
Kotlin 知識梳理(4) - 數據類、類委托 及 object 關鍵字
Kotlin 知識梳理(5) - lambda 表達式和成員引用
Kotlin 知識梳理(6) - Kotlin 的可空性
Kotlin 知識梳理(7) - Kotlin 的類型系統
Kotlin 知識梳理(8) - 運算符重載及其他約定
Kotlin 知識梳理(9) - 委托屬性
Kotlin 知識梳理(10) - 高階函數：Lambda 作為形參或返回值
Kotlin 知識梳理(11) - 內聯函數
Kotlin 知識梳理(12) - 泛型類型參數

一、本文概要

本文是對<<Kotlin in Action>>的學習筆記，如果需要運行相應的代碼可以訪問在線環境 try.kotlinlang.org，這部分的思維導圖為：

二、Lambda 表達式和成員引用

Lambda表達式，本質上是可以 傳遞給函數的一小段代碼，可以輕松地把通用的代碼結構抽取成庫函數，Kotlin標準庫就大量地使用了它們。

2.1 Lambda 簡介：作為函數參數的代碼塊

Lambda的應用場景有：

• 當一個事件發生的時候運行這個事件處理器
• 把這個操作應用到這個數據結構中所有的元素上

在Java中，可以用匿名內部類來實現，但是它的語法很啰嗦，下面我們演示用Lambda來實現點擊監聽：

button.setOnClickListener { /* 點擊后執行的動作 */}

2.2 Lambda 和集合

我們對集合執行的大部分任務都遵循幾個通用的模式，所以實現這幾個模式的代碼應該放在一個庫里，下面我們演示一個例子：將Person數據類放到一個集合當中，并從中選出年齡最大的一個人。

• 集合元素是Person對象
• 用來比較的值是存儲在其age屬性中的值

如果lambda剛好是 函數或者屬性的委托，可以用 成員引用 替換。

people.maxBy(Person :: age)

2.3 Lambda 表達式語法

一個Lambda表達式把一小段行為進行編碼，你能把它 當做值到處傳遞，它可以被 獨立地聲明并存儲到一個變量中，但是最常見的還是直接聲明它并傳遞給函數，下面是一個Lambda表達式的語法，->前為 參數，后為 函數體，始終用 花括號包圍。

{x : Int, y : Int -> x + y}

2.3.1 將 Lambda 表達式存儲在變量中

可以將Lambda表達式存儲在一個變量中，把這個變量當做普通函數對待（即通過相應的實參調用它）：

2.3.2 直接調用 Lambda 表達式

如果需要把一小段代碼封閉在一個代碼塊中，可以使用庫函數run，這種調用和內建語言結構一樣高效且不會帶來額外運行時開銷：

2.3.3 Lambda 表達式的簡化過程

現在，讓我們回到最開始尋找集合中年齡最大的人的例子，它原本的調用方法如下，maxBy函數接收一個lambda表達式{ p : Person -> p.age }作為參數：

people.maxBy({ p : Person -> p.age })

上面這段代碼的解釋為：花括號中的代碼片段是lambda表達式，把它作為實參傳給函數，這個lambda接收一個類型為Person的參數并返回它的年齡。下面，我們一起來看一下如何簡化這個表達式：

• 第一步：Kotlin有一個語法規定，如果lambda表達式是函數調用的 最后一個實參，它可以 放到括號的外邊，因此上面的例子簡化為：

//第一步：將 lambda 表達式放到括號的外邊。
people.maxBy() { p : Person -> p.age }

• 第二步：當lambda是函數 唯一的實參，還可以 去掉調用代碼中的空括號對

//第二步：去掉空括號對。
people.maxBy { p : Person -> p.age }

• 第三步：和局部變量一樣，如果lambda參數的類型可以被推倒出來，你就不需要顯示地指定它，以maxBy函數為例，其 參數類型始終和集合的元素類型相同，因此編譯器知道你是對Person對象的集合調用maxBy函數，可以簡化為：

//第三步：省略 lambda 參數類型。
people.maxBy { p -> p.age }

但是如果我們用變量存儲lambda，那么就沒有可以推斷出參數類型的上下文，所以你必須顯示地指定參數類型：

//無法推斷出參數的類型，必須顯示地指定參數的類型。
val getAge = { p : Person -> p.age }
people.maxBy (getAge)

• 第四步：如果當前上下文期望的是 只有一個參數的 lambda ，并且這個參數的類型可以推斷出來，那么可以使用默認參數名稱it代替命名參數：

//第四步：使用默認參數名稱。
people.maxBy { it.age }

2.3.4 又見 joinToString 函數

在 Kotlin 知識梳理(2) - 函數的定義與調用 中，我們通過joinToString介紹了命名參數和默認參數值的用法，實際上在標準庫中也有定義這個函數，不同之處在于它可以接收一個附加的函數參數，這個函數可以用toString函數以外的方法來把一個 元素轉換成字符串，下面顯示如何 只打印出人的名字

2.3.5 lambda 表達式包含更多語句

lambda表達式可以包含更多的語句，最后一個表達式就是lambda的結果：

2.4 在作用域中訪問變量

當在函數內聲明一個匿名內部類時，能夠在這個匿名內部類引用這個函數的參數和局部變量，也可以用lambda做同樣的事情，如果在函數內部使用lambda，也可以訪問這個函數的參數，還有在lambda之前定義的局部變量。

下面我們用標準庫函數forEach來展示這種行為，它是最基本的集合操作函數之一：它所做的全部事情就是在集合中的每一個元素之上都調用給定的lambda：

2.4.1 在 lambda 中改變局部變量

Kotlin中不會僅限于訪問final變量，在lambda內部也可以修改這些變量，下面的代碼中對給定的相應狀態碼set分別進行計數。

默認情況下，局部變量的生命周期被限制在聲明這個局部變量的函數當中，但是如果它被lambda捕捉了，使用這個變量的代碼可以被存儲并稍后執行，原理為：

• 當捕捉final變量時，它的值和使用這個值的lambda代碼一起存儲。
• 對非final變量，它的值被封裝在一個包裝器中，這樣你就可以改變這個值，而對這個包裝器的引用會和lambda代碼一起存儲。

2.4.2 捕捉可變變量

Java只允許捕捉final變量，而當你想捕捉可變變量的時候，可以使用兩種技巧：

• 聲明一個單元素的數組，其中存儲可變值
• 創建一個包裝類的實例，其中存儲要改變的值的引用

這樣，當捕捉了一個可變變量var的時候，它的值被作為Ref類的一個實例被存儲下來，Ref變量是final的能輕易被捕捉，然后實際值存儲在其字段中，并且可以在lambda內被修改。

2.5 成員引用

2.5.1 基本概念

在上面的例子中，我們演示了 如何讓你把代碼塊作為參數傳遞給函數，但是如果要當做參數傳遞的代碼已經被定義成了函數，這時候就需要 把函數轉換成一個值，這種方式稱為 成員引用。

val getAge = Person :: age

它提供了簡明的語法，來創建一個 調用單個方法或者訪問單個屬性的函數值，雙冒號把 類名稱 與 你要引用的成員（一個方法或者屬性）名稱 隔開。

成員引用和調用該函數的lambda具有一樣的類型，所以可以互換使用：

people.maxBy(Person :: age)

2.5.2 引用頂層函數

除此之外，還可以引用頂層函數，這里我們省略了類名稱，直接以:開頭，成員引用::salute被當作實參傳遞給庫函數run，它會調用相應的函數：

2.5.3 存儲或者延期執行創建類實例的動作

我們還可以使用 構造方法引用 存儲或者延期執行創建類實例的動作，構造方法引用的形式是 在雙冒號后指定類的名稱：

2.5.4 引用擴展函數

我們還可以以同樣的方式引用擴展函數，這里我們定義一個擴展函數isAdult方法，選出年齡大于21的人。

參考文章

• 成員引用與反射