Kotlin類與對象篇(5)--擴展(extentions)


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擴展(Extensions)

前文講過,Kotlin, 跟C#和Gosu很像,提供了便捷的為類擴展函數(shù)的能力,而你并不需要繼承于它,或者使用設(shè)計模式來包裝,比如Decorator裝飾者模式. 我們使用一種特殊的聲明方式來完成這個工作 . Kotlin 支持函數(shù)和屬性的擴展.

擴展函數(shù)(Extentions Functions)

為了聲明一個函數(shù)擴展,我們需要在函數(shù)前加一個接收者類型(receiver type)作為前綴。下面我們會為 MutableList<Int> 添加一個 swap 函數(shù):

fun MutableList<Int>.swap(index1: Int, index2: Int) {
    val tmp = this[index1] // 'this' corresponds to the list
    this[index1] = this[index2]
    this[index2] = tmp
}

在擴展函數(shù)中的this 關(guān)鍵字對應(yīng)接收者對象。現(xiàn)在我們可以在任何 MutableList<Int> 實例中使用這個函數(shù)了:

val l = mutableListOf(1, 2, 3)
l.swap(0, 2)// 在 `swap()` 函數(shù)中 `this` 持有的值是 `l`

當(dāng)然,這個函數(shù)對任意的 MutableList<T> 都是適用的,而且我們可以把它變的通用:

fun <T> MutableList<T>.swap(index1: Int, index2: Int) {
    val tmp = this[index1] // 'this' corresponds to the list
    this[index1] = this[index2]
    this[index2] = tmp
}

我們在函數(shù)名前聲明了通用類型,從而使它可以接受任何參數(shù)。參看
泛型函數(shù)

擴展是被靜態(tài)解析的

然而,Kotlin并不實際修改它所擴展的類,給某個類定義了一個擴展函數(shù)也并沒有實際為這個插入任何函數(shù)代碼,僅僅是增加了一個這個類的調(diào)用函數(shù)的途徑,調(diào)用方式xx.extentionsFunc。

需要強調(diào)的是擴展函數(shù)是靜態(tài)分發(fā)的,舉個例子,它們并不是接受者類型的虛擬方法。這意味著擴展函數(shù)的調(diào)用是由發(fā)起函數(shù)調(diào)用的表達(dá)式的類型決定的,而不是在運行時動態(tài)獲得的表達(dá)式的類型決定。比如
舉例:

open class C

class D: C()

fun C.foo() = "c"

fun D.foo() = "d"

fun printFoo(c: C) {
    println(c.foo())
}
printFoo(D())

例子中輸出的結(jié)果是c。擴展函數(shù)被調(diào)用時,傳入的參數(shù)是c, 即類C。

如果一個類擁有一個成員函數(shù),但是又定義了一個這個類的擴展函數(shù)和它的成員函數(shù)名字一模一樣,參數(shù)也一樣,此時只執(zhí)行成員函數(shù)

舉例:

class C {
    fun foo() { println("member") }
}

fun C.foo() { println("extension") }

比如我們調(diào)用 類C的任意實例cc.foo() 函數(shù) , 只會打印 “member”, 而不是“extension”.

與上述其他情況相同,名字相同但是函數(shù)簽名不同時,擴展函數(shù)工作完全正常,舉例:

class C {
    fun foo() { println("member") }
}

fun C.foo(i: Int) { println("extension") }

調(diào)用 C().foo(1) 時將會輸出“extension”.

空接收者

注意擴展可以使用空接收者類型進(jìn)行定義。這樣的擴展使得,即使是一個空對象仍然可以調(diào)用該擴展,然后在擴展的內(nèi)部進(jìn)行 this == null 的判斷。這樣你就可以在 Kotlin 中任意調(diào)用 toString() 方法而不進(jìn)行空指針檢查:空指針檢查延后到擴展函數(shù)中完成。

fun Any?.toString(): String {
    if (this == null) return "null"
    // after the null check, 'this' is autocast to a non-null type, so the toString()
below
    // resolves to the member function of the Any class
    return toString()
}

擴展屬性

類似擴展函數(shù),Kotlin同樣支持?jǐn)U展屬性:

val <T> List<T>.lastIndex: Int
    get() = size - 1

注意,擴展函數(shù)并未向類中插入函數(shù) , 擴展屬性在類中也并沒有支持字段(backing field)。這就是為什么初始化程序(initializers)不允許擴展屬性。 只有在顯示提供getters/setters后才可以定義擴展屬性,舉例:

val Foo.bar = 1 // error: initializers are not allowed for extension properties

接下來會講述友元對象擴展以及擴展的作用域。
前文講過,Kotlin, 跟C#和Gosu很像,提供了便捷的為類擴展函數(shù)的能力,而你并不需要繼承于它,或者使用設(shè)計模式來包裝,比如Decorator裝飾者模式. 我們使用一種特殊的聲明方式來完成這個工作 . Kotlin 支持函數(shù)和屬性的擴展.

擴展函數(shù)(Extentions)的“靜態(tài)執(zhí)行”

然而,Kotlin并不實際修改它所擴展的類,給某個類定義了一個擴展函數(shù)也并沒有實際為這個插入任何函數(shù)代碼,僅僅是增加了一個這個類的調(diào)用函數(shù)的途徑,調(diào)用方式xx.extentionsFunc。
需要強調(diào)的是擴展函數(shù)只能“在調(diào)用處靜態(tài)的工作”, 意思是調(diào)用處傳入的參數(shù)是誰就是誰,不支持多態(tài)。

舉例:

open class C

class D: C()

fun C.foo() = "c"

fun D.foo() = "d"

fun printFoo(c: C) {
    println(c.foo())
}
printFoo(D())

例子中輸出的結(jié)果是c。擴展函數(shù)被調(diào)用時,傳入的參數(shù)是c, 即類C。

如果一個類擁有一個成員函數(shù),但是又定義了一個這個類的擴展函數(shù)和它的成員函數(shù)名字一模一樣,參數(shù)也一樣,此時只執(zhí)行成員函數(shù)

舉例:

class C {
    fun foo() { println("member") }
}

fun C.foo() { println("extension") }

比如我們調(diào)用 類C的任意實例cc.foo() 函數(shù) , 只會打印 “member”, 而不是“extension”.

與上述其他情況相同,名字相同但是函數(shù)簽名不同時,擴展函數(shù)工作完全正常,舉例:

class C {
    fun foo() { println("member") }
}

fun C.foo(i: Int) { println("extension") }

調(diào)用 C().foo(1) 時將會輸出“extension”.

空接收者

注意擴展可以使用空接收類型,如此擴展就可以被一個即使值為null的變量所調(diào)用,而且可以在擴展函數(shù)體中執(zhí)行檢查this == null。這就是為什么在Kotlin中你不用檢查是否為null就可以調(diào)用toString: 檢查發(fā)生在擴展函數(shù)中。

fun Any?.toString(): String {
    if (this == null) return "null"
    // after the null check, 'this' is autocast to a non-null type, so the toString()
below
    // resolves to the member function of the Any class
    return toString()
}

擴展屬性

類似擴展函數(shù),Kotlin同樣支持?jǐn)U展屬性:

val <T> List<T>.lastIndex: Int
    get() = size - 1

注意,擴展函數(shù)并未向類中插入函數(shù) , 擴展屬性在類中也并沒有支持字段(backing field)。這就是為什么初始化程序(initializers)不允許擴展屬性。 只有在顯示提供getters/setters后才可以定義擴展屬性,舉例:

val Foo.bar = 1 // error: initializers are not allowed for extension properties

接下來會講述友元對象擴展以及擴展的作用域。

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