Kotlin Extension Function扩展函数详细介绍

Kotlin 语言支持使用新功能扩展类的能力，而无需通过类实现继承概念或使用设计模式，如装饰器（Decorator）。 这是通过称为扩展功能（Extension Function）的特殊方式来完成的。 因此，此功能可以有效地使代码变得更清晰和易于阅读，并且还可以减少代码。 这里，我们介绍扩展函数（Extension Function）的概念及其使用方式，我们旨在将 Kotlin 中的扩展函数视为遵循 Android 开发中一些最佳实践的能力。

1 什么是扩展函数（Extension Function）

从根本上说，扩展函数是类的成员函数，但是定义在类之外。

例如，如果我们需要对 String 类使用一个方法，该方法返回一个删除了第一个和最后一个字符的新字符串，我们可以为它编写一个扩展方法。

2 为什么使用扩展函数(Extension Function)

一般来说，扩展函数有可能通过改进和删除项目中的样板代码来使我们的代码更简洁、可读和合乎逻辑。 此外，更少的代码意味着更少的出错机会。 除此之外

• 它可以向最终类添加功能。
• 它可以在不进行子类化（sub-classing）的情况下添加功能，这意味着我们可以在基类中提及对象引用及其实现。
• 它遵循面向对象编程中的一些最佳实践，特别是开放-封闭原则（在 SOLID 原则中），它指示实体（类、模块、函数等）应该对扩展开放，但对修改关闭。

3 如何使用扩展函数(Extension Function)

基本上，Kotlin 扩展函数提供了一种向类添加方法的工具，而无需继承类或使用任何类型的设计模式。 创建的扩展函数用作该类中的常规函数。 扩展函数使用前缀接收器类型（类名）和方法名（扩展函数）声明，如下所示：

fun <class_name>.<method_name>()

通常，我们从类外部调用已在类内部定义的所有方法。 例如，假设我们要调用 Circle 类的方法 perimeter() ，该方法未在类中定义。 那么这个时候，Circle.perimeter() 函数称为扩展函数（Extension Function），Circle 类也称为接收器类型（receiver type）。

class Circle(val radius: Double){ 
    fun area(): Double{ 
        return Math.PI * radius * radius; 
    } 
} 
fun Circle.perimeter(): Double{ 
        return 2 * Math.PI * radius; 
    }
fun main(){
      val circle = Circle(5.5); 
      val perimeterValue = circle.perimeter()
      println("Perimeter: $perimeterValue")
      val areaValue = circle.area()
      println("Area: $areaValue")
}

4 扩展库类

在 Kotlin 中，您可以扩展库类以及用户定义的类。 事实上，扩展函数可以添加到库类中，并以与用户定义类相同的方式使用。 例如：

fun main(args: Array<String>){ 
    fun Int.abs() : Int{
        return if(this < 0) 
    } 
    println((-4).abs()) 
    println(4.abs()) 
}

5 空值接收器(Nullable Receiver)

扩展函数（Extension Function）可以用可以为空的类（nullable class）类型来定义。 在这种情况下，在扩展函数内部添加了对 null 的检查，并返回适当的值。 例如，我们使用 swap() 方法交换 Mutable List 的元素，但 MutableList 类内部不支持 swap()。 因此，为了解决这个问题，我们应该通过 swap() 函数为 MutableList 编写一个扩展函数。

funMutableList<Int>?.swap(first: Int, second: Int): Any{ 
   if (this == null) return "null" //Checked the null-ability here!
   else{  
     val temp = this[first] 
     this[first] = this[second]  
     this[second] = temp  
       return this
    }  
}  
fun main(){  
     val list = mutableListOf(6,9,7)  
     println("Print the list :$list")  
val result = list.swap(0, 2)  
     println("swapping the list :$result")  //Output: [7, 10, 6]
}

6 伴随对象扩展(Companion Object Extensions)

事实上，伴生对象（companion object）是在类中提及并使用伴生关键字指定的对象。 伴生对象用于直接调用类的成员函数，使用类名，类似于 Java 中的 static 关键字。如果一个类包含伴生对象，我们可以为伴生对象定义扩展函数和属性。

class SampleClass {
    companion object { }  
}
fun SampleClass.Companion.printTest() { println("Test") }
fun main() {
    SampleClass.printTest()
}

此外，可以使用类名（限定符）调用伴随对象扩展。 例如：

class SampleClass{  
    companion object{  
      fun create(sample :String): String{ 
            return sample
        }  
    }  
} 
fun SampleClass.Companion.printString(){
      println("Companion Object Extensions") 
}
fun main(args: Array<String>){  
     val sampleObject = SampleClass.printString("Print the string") 
     println(sampleObject)           
}

所以说，Kotlin 支持使用新功能扩展类的能力，而无需实现继承或使用设计模式设计模式。 这是通过称为扩展功能的特殊指示来完成的。 这种能力可能有助于使代码变得更清晰和易于阅读，并且还可以减少代码。 然而，这种方法有一些负面后果。 例如，我们不能访问基类的受保护属性或函数。

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