Kotlin 允许对一个类的属性和方法进行扩展,且不需要继承或使用 Decorator 模式
Kotlin 扩展是一种静态行为,对被扩展的类代码本身不会造成任何影响
扩展函数
扩展函数可以在已有类中添加新的方法,不会对原类做修改,扩展函数定义形式:
fun receiverType.functionName(params){
body
}
- receiverType:表示函数的接收者,也就是函数扩展的对象
- functionName:扩展函数的名称
- params:扩展函数的参数,可以为NULL
下面范例我们扩展了 User 类
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class User(var name:String)
/**扩展函数**/
fun User.Print(){
print("用户名 $name")
}
fun main(arg:Array<String>)
{
var user = User("www.ddkk.com")
user.Print()
}
编译运行以上 Kotlin 范例,输出结果如下
$ kotlinc main.kt -include-runtime -d main.jar
$ java -jar main.jar
用户名 www.ddkk.com
下面代码为 MutableList添加一个swap 函数:
// 扩展函数 swap,调换不同位置的值
fun MutableList<Int>.swap(index1: Int, index2: Int)
{
val tmp = this[index1] // this 对应该列表
this[index1] = this[index2]
this[index2] = tmp
}
fun main(args: Array<String>) {
val l = mutableListOf(1, 2, 3)
// 位置 0 和 2 的值做了互换
l.swap(0, 2) // 'swap()' 函数内的 'this' 将指向 'l' 的值
println(l.toString())
}
编译运行以上 Kotlin 范例,输出结果如下
$ kotlinc main.kt -include-runtime -d main.jar
$ java -jar main.jar
[3, 2, 1]
this 关键字指代接收者对象(receiver object)(也就是调用扩展函数时, 在点号之前指定的对象实例)
扩展函数是静态解析的
扩展函数是静态解析的,并不是接收者类型的虚拟成员,在调用扩展函数时,具体被调用的的是哪一个函数,由调用函数的的对象表达式来决定的,而不是动态的类型决定的
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open class C
class D: C()
fun C.foo() = "c" // 扩展函数 foo
fun D.foo() = "d" // 扩展函数 foo
fun printFoo(c: C) {
println(c.foo()) // 类型是 C 类
}
fun main(arg:Array<String>){
printFoo(D())
}
编译运行以上 Kotlin 范例,输出结果如下
$ kotlinc main.kt -include-runtime -d main.jar
$ java -jar main.jar
c
若扩展函数和成员函数一致,则使用该函数时,会优先使用成员函数。
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class C {
fun foo() { println("成员函数") }
}
fun C.foo() { println("扩展函数") }
fun main(arg:Array<String>)
{
var c = C()
c.foo()
}
编译运行以上 Kotlin 范例,输出结果如下
$ kotlinc main.kt -include-runtime -d main.jar
$ java -jar main.jar
成员函数
扩展一个空对象
在扩展函数内, 可以通过 this 来判断接收者是否为 null
这样,即使接收者为 null,也可以调用扩展函数
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fun Any?.toString(): String
{
if (this == null) return "null"
// 空检测之后,“this”会自动转换为非空类型,所以下面的 toString()
// 解析为 Any 类的成员函数
return toString()
}
fun main(arg:Array<String>)
{
var t = null
println(t.toString())
}
编译运行以上 Kotlin 范例,输出结果如下
$ kotlinc main.kt -include-runtime -d main.jar
$ java -jar main.jar
null
扩展属性除了函数,Kotlin 也支持属性对属性进行扩展
val <T> List<T>.lastIndex: Int
get() = size - 1
扩展属性允许定义在类或者包内,不允许定义在函数中
初始化属性因为属性没有后端字段(backing field),所以不允许被初始化,只能由显式提供的 getter/setter 定义。
val Foo.bar = 1 // 错误:扩展属性不能有初始化器
扩展属性只能被声明为 val
伴生对象的扩展
如果一个类定义有一个伴生对象 ,Kotlin 允许为伴生对象定义扩展函数和属性
伴生对象通过 类名. 形式调用伴生对象,伴生对象声明的扩展函数,通过用类名限定符来调用
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class MyClass
{
companion object { } // 将被称为 "Companion"
}
fun MyClass.Companion.foo()
{
println("伴随对象的扩展函数")
}
val MyClass.Companion.no: Int
get() = 10
fun main(args: Array<String>)
{
println("no:${MyClass.no}")
MyClass.foo()
}
编译运行以上 Kotlin 范例,输出结果如下
$ kotlinc main.kt -include-runtime -d main.jar
$ java -jar main.jar
no:10
伴随对象的扩展函数
扩展的作用域
通常扩展函数或属性定义在顶级包下
package foo.bar
fun Baz.goo() { …… }
要使用所定义包之外的一个扩展, 通过 import 导入扩展的函数名进行使用
package com.example.usage
import foo.bar.goo // 导入所有名为 goo 的扩展
// 或者
import foo.bar.* // 从 foo.bar 导入一切
fun usage(baz: Baz) {
baz.goo()
}
扩展声明为成员
Kotlin 允许在一个类内部为另一个类声明扩展方法
在这样的扩展中,有个多个隐含的接受者,其中扩展方法定义所在类的实例称为分发接受者
而扩展方法的目标类型的实例称为扩展接受者
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class D
{
fun bar() { println("D bar") }
}
class C
{
fun baz() { println("C baz") }
fun D.foo() {
bar() // 调用 D.bar
baz() // 调用 C.baz
}
fun caller(d: D) {
d.foo() // 调用扩展函数
}
}
fun main(args: Array<String>)
{
val c: C = C()
val d: D = D()
c.caller(d)
}
编译运行以上 Kotlin 范例,输出结果如下
$ kotlinc main.kt -include-runtime -d main.jar
$ java -jar main.jar
D bar
C baz
在C类内,创建了 D 类的扩展。此时,C 被成为分发接受者,而 D 为扩展接受者
从上例中可以看到,在扩展函数中,可以调用派发接收者的成员函数
假如在调用某一个函数,而该函数在分发接受者和扩展接受者均存在,则以扩展接收者优先,要引用分发接收者的成员你可以使用限定的 this 语法
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class D
{
fun bar() { println("D bar") }
}
class C
{
fun bar() { println("C bar") } // 与 D 类 的 bar 同名
fun D.foo() {
bar() // 调用 D.bar(),扩展接收者优先
this@C.bar() // 调用 C.bar()
}
fun caller(d: D) {
d.foo() // 调用扩展函数
}
}
fun main(args: Array<String>) {
val c: C = C()
val d: D = D()
c.caller(d)
}
编译运行以上 Kotlin 范例,输出结果如下
$ kotlinc main.kt -include-runtime -d main.jar
$ java -jar main.jar
D bar
C bar
以成员的形式定义的扩展函数, 可以声明为 open , 而且可以在子类中覆盖
也就是说, 在这类扩展函数的派发过程中, 针对分发接受者是虚拟的(virtual), 但针对扩展接受者仍然是静态的
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open class D
{
}
class D1 : D()
{
}
open class C
{
open fun D.foo() {
println("D.foo in C")
}
open fun D1.foo() {
println("D1.foo in C")
}
fun caller(d: D) {
d.foo() // 调用扩展函数
}
}
class C1 : C()
{
override fun D.foo() {
println("D.foo in C1")
}
override fun D1.foo() {
println("D1.foo in C1")
}
}
fun main(args: Array<String>)
{
C().caller(D()) // 输出 "D.foo in C"
C1().caller(D()) // 输出 "D.foo in C1" —— 分发接收者虚拟解析
C().caller(D1()) // 输出 "D.foo in C" —— 扩展接收者静态解析
}
编译运行以上 Kotlin 范例,输出结果如下
$ kotlinc main.kt -include-runtime -d main.jar
$ java -jar main.jar
D.foo in C
D.foo in C1
D.foo in C