普通函数
声明
即使Kotlin是一门面向对象的编程语言,它也是有函数的概念的——而不像Java那样,仅仅有“方法”。
Java中有静态方法来代替函数的作用,但是Kotlin的函数比Java的静态方法自由度大很多。 我们先来看几个例子。
函数声明使用fun保留字,语法比较类似Scala:
fun function() { println("This is a function") }
如果你需要一个有参数的函数:
fun functionWithParams(obj: Any?) { println("You have passed an object to this function: $obj") }
上面的函数有一个Any?类型的参数。类似的例子还有程序的入口main函数:
fun main(args: Array<String>) { }
如果你需要一个返回值的话:
fun functionWithReturnValue(): Int { return Random().nextInt() }
如果一个函数不返回东西,你可以不写返回值。也可以让它显示返回Unit:
fun functionReturnsUnit(): Unit { }
如果一个函数不会返回(也就是说只要调用这个函数,那么在它返回之前程序肯定GG了(比如一定会抛出异常的函数)), 因此你也不知道返回值该写啥,那么你可以让它返回Nothing:
fun functionReturnsNothing(): Nothing { throw RuntimeException("") }
一个函数也可以拥有Java风格的泛型参数:
fun <T> functionWithGenericsParam(t: T): T { return t }
Kotlin中的泛型概念和Java基本相同,这里不再展开讨论。关于型变、协变等Java中没有的复杂泛型概念将在下文讨论。
函数参数可以有默认值(关于这个函数中for循环的中缀语法下文会提到,这里可以先忽略):
fun functionWithDefaultParams(limit: Int = 10): Int { for (i in 0..limit step 2) println(i) return limit }
于是你不再需要像Java那样为了默认参数而写一大长串重载函数了。当然,Kotlin也支持重载。
如果一个函数的函数体只需要一个表达式就可以计算出来,比如考虑如下函数:
fun functionReturningIncreasedInteger(num: Int): Int { return num + 1 }
你可以直接使用这种语法(expression function body):
fun functionReturningIncreasedInteger(num: Int) = num + 1
第二种语法省略了返回值类型(编译器可以根据后面的表达式推导出返回类型),以及大括号。
同理,比如说我们有一个求平方的函数:
fun square(int: Int) = int * int
如果一个函数是空函数,比如Swing的ActionListener强制要求重载但是又不需要使用的函数,可以通过这种方式来表达:
其中, fun xxx() = Unit
表示这是一个空函数。
如果一个函数不返回Unit或者Nothing,那么尽可能让它成为一个纯函数(即没有副作用的函数)。 这是函数式编程的约定。
关于函数式编程: 函数式编程是一种学院派的编程范式,与之对应的是“命令式编程”。它常常与数学中的范畴论(category theory)结合,追求编写更易维护、并发性更好的程序。业界对它褒贬不一,笔者倾向于将它与面向对象编程结合。
虽然Hadi Hariri曾经在JetBrains中国开发者日上说过Kotlin不是函数式编程语言,但是Kotlin有大量的(看起来非常)函数式的特性、约定、标准库函数。 因此我们可以默认它是追求函数式编程的,那么就应该尽可能遵循函数式法则。
为什么返回Unit或者Nothing就不需要纯了呢?
既然一个函数没有返回值,那么对它讨论引用透明也就没有意义了。 如果一个返回Unit或者Nothing的函数没有副作用,那么它的存在也将没有意义。
更多关于函数式编程的知识不在本书讨论范围内,读者可以自行查询相关资料。
内部函数
函数里面也可以定义函数:
内部函数可以直接访问外部函数的局部变量、常量,Java是做不到这点的哦。
递归也没有任何问题。如上面的代码所示。
方法
方法是一种特殊的函数,它必须通过类的实例调用,也就是说每个方法可以在方法内部拿到这个方法的实例。这是方法和函数的不同之处。
方法和函数几乎一模一样,唯一的区别就是方法必须声明在类里面。下面是一个方法和一个函数:
fun thisIsAFunction() = Unit class ThisIsAClass { fun thisIsAMethod() = Unit }
中缀表达式
可能你会好奇上面给出的一个例子中有一个for循环使用的诡异语法,即中缀表达式:
这个step是什么意思呢?
其实是Kotlin方法的一种语法糖,一个方法如果在声明时有一个infix修饰符,那么它可以使用中缀语法调用。
所谓中缀语法就是不需要点和括号的方法调用:
同理,我们只需要给一个类增加一个中缀的step方法就可以实现上面的语法:
class A { infix fun step(step: Int) = Unit } fun main(args: Array<String>) { val a = A() a step 2 }
这个功能基本就是用于将代码变得“更易阅读”。 Scala所有函数缺省支持中缀表达式,Kotlin需要单独声明。
操作符重载
中缀表达式可以在一定程度上简化函数调用的代码。如果说中缀表达式还不够简洁,那么你一定需要操作符重载了。
Kotlin的操作符重载的规则是:
- 该方法使用operator修饰符
- 该方法的方法名必须被声明为特定的名称,以将对应的操作符映射为这个函数的调用
- 参数必须符合该操作符的规定,比如+的重载就不能有多于一个(不含)的参数,也不能为空参数。
举个例子,我们要重载A类的+运算符。注意三个规定(函数名、参数得符合规矩,加operator修饰):
class A { operator fun plus(a: A) { println("invoking plus") } }
这就是对+的重载了。我们可以这样调用这个函数:
val a = A() + A()
此处的+就是对plus方法的调用了。我们可以运行上面的代码,看到输出:"invoking plus"。
当然,操作符重载也可以被替换为函数调用:
val a = A().plus(A())
这段代码和上面那段完全相同。
还有不少操作符的重载,下面给出一系列例子(仅作为函数名的实例,实现全部为空/false/0(因为部分操作符重载要求返回Int/Boolean)):
class A { operator fun plus(a: A) = Unit operator fun minus(a: A) = Unit operator fun times(a: A) = Unit operator fun div(a: A) = Unit operator fun rem(a: A) = Unit @Suppress("DEPRECATED_BINARY_MOD") @Deprecated("mod should be replaced with rem", ReplaceWith("rem")) operator fun mod(a: A) = Unit operator fun rangeTo(a: A) = Unit operator fun get(index: Int) = Unit operator fun get(index1: Int, index2: Int) = Unit operator fun set(index: Int, value: Any?) = Unit operator fun set(index1: Int, index2: Int, value: Any?) = Unit operator fun invoke(obj: Any?) operator fun inc() = A() operator fun dec() = A() operator fun unaryPlus() = A() operator fun unaryMinus() = A() operator fun compareTo(other: Any?) = 0 override operator fun equals(other: Any?) = false operator fun contains(element: Any?) = false operator fun iterator() = object : Iterator<Any> { override operator fun hasNext() = false override operator fun next() = Unit } }
首先是最基本的操作符,它们对应的操作符和注释中的一一对应:
class A { operator fun plus(a: A) = Unit // + operator fun minus(a: A) = Unit // - operator fun times(a: A) = Unit // * operator fun div(a: A) = Unit // / operator fun rem(a: A) = Unit // % @Suppress("DEPRECATED_BINARY_MOD") @Deprecated("mod should be replaced with rem", ReplaceWith("rem")) operator fun mod(a: A) = Unit // %,和rem一样 operator fun rangeTo(a: A) = Unit // .. }
倒数第二个mod是特殊的操作符重载——它在Kotlin1.1中被标记为过时(Deprecated)的。 在1.1中,使用了rem(remainder)来代替mod,符合java.math.BigInteger的命名。
关于最后那个rangeTo有些不符合人的直觉,下面讲到contains的时候会一起提到,读者可以暂时放下这个问题。
然后是下标访问操作符:
class A { operator fun get(index: Int) = Unit operator fun get(index1: Int, index2: Int) = Unit operator fun set(index: Int, value: Any?) = Unit operator fun set(index1: Int, index2: Int, value: Any?) = Unit }
get接收任意数量的int参数,假设它们是index1, index2, index3(以此类推), 那么对应的操作符就是对应维数个下标的访问。比如以下例子,操作符对应的方法调用写在行尾注释里了:
fun main(args: Array<String>) { val a = A() a[1] // a.get(1) a[1][2] // a.get(1, 2) }
对应的set接收任意数量个int,以及一个任意类型的对象,表示将下标访问作为左值并赋值:
fun main(args: Array<String>) { val a = A() a[1] = 233 // a.set(1, 233) a[1][2] = "666" // a.set(1, 2, "666") }
invoke方法允许你把一个Kotlin对象当作Lambda表达式来使用。关于什么是Lambda表达式下文会专门介绍。
class A { operator fun invoke(obj: Any?) } fun main(args: Array<String>) { val a = A() a(obj) // 实际上调用了 a.invoke(obj) // 还可以 A()(obj) }
自增自减运算符就更简单了,它们必须返回自己所在类的子类型。这里直接在注释里面写出对应的操作符表达:
// 假设a是A的一个实例 class A { operator fun inc() = A() // a++ operator fun dec() = A() // a-- operator fun unaryPlus() = A() // ++a operator fun unaryMinus() = A() // --a }
还有比较运算符,这是一个特殊的操作符重载,一个函数将会生成一组操作符。有一个特殊情况,就是相等的判断。
考虑以下代码:
class A { operator fun compareTo(other: Any?) = 0 override operator fun equals(other: Any?) = false }
当一个类只有compareTo没有equals的时候,所有的六个比较运算符(<, >, <=, >=, ==, !=)会被全部代理给compareTo函数的返回值和0的大小比较:
fun main(args: Array<String>) { A() > A() // A().compareTo(A()) > 0 A() < A() // A().compareTo(A()) > 0 A() >= A() // A().compareTo(A()) >= 0 A() <= A() // A().compareTo(A()) <= 0 A() == A() // A().compareTo(A()) == 0 A() != A() // A().compareTo(A()) != 0 }
如果有equals,==和!=两个操作符会被代理给equals方法,其余不变。
fun main(args: Array<String>) { A() == A() // A().equals(A()) A() != A() // !A().equals(A()) }
有一个操作符,这个操作符不是严格意义上的“操作符”,但它比起其它的操作符重载,它还多了一个特权。它就是in操作符。
class A { operator fun contains(element: Any?) = false }
它要求返回Boolean,传入一个参数。调用的话使用in:
fun main(args: Array<String>) { val ls = listOf(12, 233, 43) println(233 in ls) }
这里的in就是调用了ls的contains方法。这里你可能要问了:既然是使用in这个符合Kotlin函数命名规范的表达,为什么不使用中缀表达式呢?
想清楚了,我们暂且不说in其实是Kotlin保留字这个问题,中缀表达式的语法是:
fun main(args: Array<String>) { a.func(b) // 变成 a func b // 它不能变成 // b func a // 上面那个是错的,会变成b.func(a) }
但是a in b其实是调用了b的一个方法,因此中缀表达式无法实现这个in。
前面说到contains操作符有一个特权,我们来看看这个特权。还记得when语句吗?它非常灵活,比Java风格的switch不知道高到哪里去了。这里先看一个基本用法:
fun main(args: Array<String>) { val a = Random(System.currentTimeMillis()).nextInt() when (a) { 1 -> { /* codes */ 233 } 2 -> 233 else -> 666 } }
它可以配合contains方法:
fun main(args: Array<String>) { val a = Random(System.currentTimeMillis()).nextInt() when (a) { in 1..100 -> 233 is Int -> 2333 else -> 666 } }
看到了吗?in还可以这样写哦。
还有一组运算符,它们将被编译为相同的一个操作符,也是in,只不过场合不同。
class A { operator fun iterator() = Unit operator fun hasNext() = false operator fun next() = Unit }
这个in是用于for-in循环的。上面例子中的for循环使用的是这个in操作符。
一个标准的Kotlin风格的for循环应该是下面这样的:kotlin fun main(args: Array<String>) { for (i in 1..10) println(i) }
它和下面的代码完全等价:
fun main(args: Array<String>) { val range = 1..10 val item = range.iterator() while (item.hasNext()) { println(item.next()) } }
还记得那个step吗?它其实是对1..100调用了一个中缀的方法step。这下读者对于前面遗留的疑问就全部解决了。
Kotlin关于操作符重载的内容确实比较繁杂,但是比起C++的操作符重载还是要强大那么一点点的(C++没有in这种操作符)。
Lambda表达式
好了这是函数式编程的重头戏——Lambda表达式。
Lambda表达式俗称匿名函数,熟悉Java的大家应该也明白这是个什么概念。Kotlin的Lambda表达式更“纯粹”一点, 因为它是真正把Lambda抽象为了一种类型,而Java只是单方法匿名接口实现的语法糖罢了。
Lambda在Java中非常常用,这里不再单独介绍它。
Lambda表达式最常用的地方之一是为GUI控件设置监听器:
还有调用集合框架抽象出来的高阶函数(Higher Order Function):
上面的代码可能会令读者产生疑惑,那个it是什么鬼?
it是Kotlin为单参数的Lambda钦定的默认参数名。单参数的Lambda可以省去参数的声明,转而使用it这个名字。
首先,我们有无参数的Lambda表达式:
fun main(args: Array<String>) { { } }
你可以直接把它写在外面,并且把它当成对象使用。Lambda对象有缺省的invoke函数的实现,也就是调用这个Lambda:
fun main(args: Array<String>) { { println("invoking lambda") }.invoke() }
你也可以使用操作符重载的方式调用invoke函数:
fun main(args: Array<String>) { { println("invoking lambda") }() }
如果一个Lambda有参数,那么需要使用这样的语法声明:
如果有多个参数:
Lambda变量的签名不需要写参数名,只需要写类型。Lambda的返回值就是最后一个表达式的返回值。就像这样:
fun main(args: Array<String>) { // 只需要写类型,我没骗你吧 val value: (String, Int) -> Int value = { str: String, num: Int -> println("num = $num, str = $str") num } value("the deep dark fantasy", 233) + 1 }
如果Lambda的参数、返回值类型不匹配,互相赋值是会报错的哦。
当然,Lambda经常作为函数参数使用。
- 如果一个Lambda是一个函数的最后一个参数,Kotlin为这种情况专门提供了一个语法糖。
- Lambda在作为匿名变量传递给函数时,不需要显式声明参数类型(因为可以根据函数参数那里的类型签名推导)。
上面两句话如何理解呢?比如你有一个自定义UI控件:
class KotlinButton : View() { fun setOnClickListener(block: (View) -> Unit) { // set } }
然后调用的时候就可以使用这个语法糖了:
class MainActivity : AppCompatActivity() { override fun onCreate(save: Bundle?) { val a = KotlinButton() // 原本是: // a.setOnClickListener({ view -> // toast("Clicked") // }) // 语法糖省去了表示参数的括号,直接写Lambda a.setOnClickListener { view -> // 编译器的类型推导省去了 view: View 的类型声明 toast("Clicked") view.text = "Oh my god" } } }
上面那段代码是Android的,熟悉的API看出来了吗?
你甚至还可以把那个view参数的声明给省了,因为只有一个参数,可以使用it代替:
fun main(args: Array<String>) { a.setOnClickListener { toast("Hia hia") it.text = "clicked" } }
如果一个函数不只是有一个参数,但是最后一个参数(依然符合条件),那么可以这样写:
fun main(args: Array<String>) { a.callSomeMethods(1, 2, 3) { // do something } }
它完全等价于:
fun main(args: Array<String>) { a.callSomeMethods(1, 2, 3, { // do something else }) }
如果你不需要用到那个参数,又不想为它命名,那么使用下划线代替它吧。
fun main(args: Array<String>) { a.setOnClickListener { _ -> toast("LOL LOL LOL") } }
此时你可能会问:上面那个代码完全可以把整个_ ->
给省掉啊?不是说单参数可以省吗?
因为多参数是不能省的(多参数Lambda不写参数会报错),所以它还是很有用的:
fun main(args: Array<String>) { listOf(1, 2, 3).forEachIndexed { _, _ -> println("Looping!") } }
最后说的这个下划线的特性是Kotlin1.1才引入的。
请读者注意不要混淆上面的两个“多参数”,第一处说的是函数多参数,第二处说的是Lambda多参数。
我们可以通过Lambda表达式来勉强地实现函数的柯里化:
fun plus(a: Int) = { b: Int -> a + b }
调用就可以这样:
fun main(args: Array<String>) { println(plus(233)(666)) }
这有什么用呢?可以实现一个函数的部分应用。
fun main(args: Array<String>) { val a = plus(233) // 然后呱啦呱啦呱啦一堆东西 val pluser2 = getIntFromSomewhere() println(a(pluser2)) }
和泛型结合之后可以泛化出上面那个函数的抽象:
fun <A, B, C> ((a: A, b: B) -> C).curry() = { a: A -> { b: B -> invoke(a, b) } }
plus就可以这样被抽象出来:
fun main(args: Array<String>) { val plusOrigin = { a: Int, b: Int -> a + b } val a = plusOrigin.curry() a(233)(666) // 和上面那个就是一样的了 }
我们还可以做出多参数的柯里化的抽象:
fun <A, B, C, D, E, F, G> ((a: A, b: B, c: C, d: D, e: E, f: F) -> G).curry() = { a: A -> { b: B -> { c: C -> { d: D -> { e: E -> { f: F -> invoke(a, b, c, d, e, f) } } } } } }
这样的抽象可以用于更多参数的函数的柯里化:
就是这样。
调用
函数调用写法和Java几乎完全一样,比如调用上面声明的几个函数:
fun main(args: Array<String>) { functionWithGenericsParam(233) functionReturnsNothing() }
已经说过了Lambda的invoke写法所以这里不再提及。
当你需要调用一个接收了“有返回值的Lambda”的函数时,这样的写法是会报错的:
fun main(args: Array<String>) { function { println("Hi there!") // 下面这句会报错! // return 233 } }
因为这样的return语句在被inline之后,编译器不知道你是要return掉main函数还是这个Lambda。
因此你需要显式声明return的作用域:
fun main(args: Array<String>) { function { println("Hi there!") return@function 233 } }
这叫做“Label return”,其中return@
后面的标签(Label)是你要return的Lambda所传递给的函数名(比如上面就是function)。
如果你的函数名是kotlinIsAwesome,那么你就需要这样写:
fun main(args: Array<String>) { kotlinIsAwesome { return@kotlinIsAwesome 233 } }
如果你使用IntelliJ IDEA,它会告诉你你需要写什么标签。
内联函数
顾名思义,就是把函数体给内联到调用处。这对程序的逻辑是没有影响的,只是对一些无关逻辑的因素有影响,比如:
- 运行效率
- 目标文件体积
- 重构上的优越性
等等。
比如标准库的一堆函数:
/** Prints the given message to the standard output stream. */ @kotlin.internal.InlineOnly public inline fun print(message: Any?) { System.out.print(message) }
内联函数最好的好处就是直接内联Lambda,不产生匿名内部类对象。这是一个非常黑的黑科技, 减少Lambda对象的数量可以既保证函数式的优美代码,又不必为Lambda对象的开销买单。
如果一个内联函数没有内联到Lambda表达式,那么Kotlin编译器会给出一个警告—— 因为inline本身就只是为了inline掉Lambda而准备的特性,标准库会有一些专门用于内联的函数(后面会讲到)。 inline一些无关紧要的函数反而会导致无谓的体积增加(JVM本身就会在运行时内联不少函数)。
Kotlin-discussion曾经出现过一个帖子,楼主说他太喜欢inline这个功能了, 以至于把大量的大型函数inline的到处都是,最后导致了jar体积的肥大。
crossinline与noinline
crossinline是一种比普通inline更高级的inline方法,它只能修饰Lambda参数, 用于处理一些奇怪的Lambda的内部return(有时你只是想return掉Lambda,但是内联后会导致return掉外部context)。
Kotlin编译器使用了一些奇怪的方法来复用内联Lambda产生的参数。
fun crossInlineFunction(crossinline f: () -> Unit) { f.invoke() }
noinline也只能用于修饰Lambda参数,表示在内联这个函数的情况下,不对这个Lambda进行内联优化 (即:依然针对Lambda产生一个匿名内部类对象,开销和Java的就一样了。 有些情况编译器无法内联这个Lambda,只能提示你加上noinline。这里不再展开讲解)。
fun noInlineFunction(noinline f: () -> Unit) { f.invoke() }
因此,请读者尽可能遵循标准规定:仅对接收Lambda的函数使用内联。
扩展函数
扩展可谓是Kotlin的“killer feature”,它只是一个语法糖,却是一个(有时)难以理解的语法糖,一般黑带Kotlin程序员会谨慎并大量地使用它。
在IDE的帮助下,扩展对原库的污染已经不再是污染,因为扩展和原方法会被高亮给清晰地区分开。
下文中,有时会把扩展函数称为扩展方法,指的实际上是同一个概念。
普通的扩展函数
说了这么多,扩展到底是什么呢?
就是使用一些语法糖来假装给一些类添加方法,并像真正的方法一样调用它。
为什么要“假装给类添加方法”呢?
你有种给java.io.File类添加一个openOrCreate方法啊?
(以上调侃并不适用于rt.jar开发人员)
你可能还是不能理解这是什么,那么看看下面的例子吧:
fun main(args: Array<String>) { val ls = java.util.ArrayList<Int>() ls.add(233) ls.add(666) ls.add(555) ls.add(1024) val sum = ls.fold(0) { sum, value -> sum + value } println(sum) }
以上代码使用Kotlin1.1第一个正式版编译器编译通过。在JRE1.8_101上完美运行。
你肯定知道,java.util.ArrayList是没有fold这个方法的。
那上面的代码是怎么回事?为什么我可以在ls对象上调用一个它本来没有的方法呢?
这完全符合刚才的定义:
像真正的方法一样调用它。
那么我们来看看这个方法怎么实现吧。这里不使用集合框架,而是使用另一个例子:给File类增加一个openOrCreate方法。
首先,我们可以这样:
fun openOrCreate(file: java.io.File) { if (!file.exists()) file.createNewFile() }
然后这样调用它:
fun main(args: Array<String>) { openOrCreate(File("./save.txt")) }
但是如果我们希望一种更优美的方式,我们可以使用这个语法:
fun File.openOrCreate() { if (!exists()) createNewFile() }
卧槽!那个if (!exists())
看起来就像是直接写在File类内部的方法一样啊!
其实这里是个小小的trick,编译器会这样处理它:
fun openOrCreate(receiver: File) { if (!receiver.exists()) receiver.createNewFile() }
也就是说,如果将fun openOrCreate(receiver: File)
写成fun File.openOrCreate()
, 那么这个函数可以直接调用File类的方法,就像它自己也是一个File类的方法一样。编译过后它会被处理为对receiver的方法调用。
也就是说,这种扩展方法是不能调用private、protected以及internal的属性/方法的(因为它事实上就是一个普普通通的函数罢了)。
我们来看看它的调用吧:
fun main(args: Array<String>) { val file = File("./save.png") file.openOrCreate() }
是不是很有趣啊?
而且,在意识到了这只是一个普通方法后,你可能会问:能不能将它当成普通函数而不是方法运行呢?
当然...不可以:
fun main(args: Array<String>) { val file = File("./save.png") openOrCreate(file) // error }
当然,你也可以在一个类里面对另一个类进行扩展:
class A(val int: Int) class B { fun A.someFunction() { println(int) } fun anotherFunction() { val a = A() a.someFunction() } }
这也是合法的。
在一个扩展函数内部,this所指向的就是receiver。
fun File.openOrCreate() { if (!this.exists()) this.createNewFile() }
读者可以通过在扩展函数内部调用println(this)
来验证。
扩展Lambda
其实扩展还有一种用途,就是使一个Lambda成为“扩展Lambda”:
fun main(args: Array<String>) { val extensionLambda = Int.{ println(this) } 233.extensionLambda() // OK extensionLambda(233) // OK }
看到了吗?Lambda表达式也可以被理解为是“对一个类进行扩展的Lambda”表达式。 也就是说,它也可以像扩展方法一样,从内部拿到一个特定的this,然后将它作为一个扩展使用。
扩展Lambda也可以作为一个函数的参数。
不同于扩展函数,扩展Lambda可以被当作一个非扩展Lambda。
fun applyToFile(block: File.() -> Unit) { val file = File() file.block() // OK block(file) // OK }
这么写,没人拦着你,我不会拦着你,编译器也不会拦着你。这个代码和上面的代码都是合法的Kotlin代码。
注意,以上代码仅为演示语法,是没有实际意义的。
我们还可以结合扩展函数和扩展Lambda:将一个扩展Lambda作为一个扩展函数的参数。
fun File.run(block: File.() -> Unit) { this.block() // OK block(this) // OK }
this一般可以省略,所以有:
fun File.run(block: File.() -> Unit) { block() }
还可以结合Kotlin的“expression body”:
fun File.run(block: File.() -> Unit) = block()
在调用的时候,可以再结合一下Kotlin的Lambda参数语法糖:
fun main(args: Array<String>) { val file = File("./save.log") file.run { if (!exists()) createNewFile() } }
这相当于是给File类提供了一个run的工具函数,它可以把一个Lambda应用到file对象。
请读者确保自己能读懂以上代码,它用到了很多Kotlin的(比较)高级的特性:
- 扩展函数
- 扩展Lambda
- Lambda作为最后一个参数的简化写法
到这里就结束了吗?
不,你可能已经想到了另一个JVM支持的特性,它和扩展结合起来能做到更优美。
还记得吗?这是JVM很早就引入的一个特性。
泛型。
泛型扩展
首先考虑如下代码:
fun <T> runWith(receiver: T, block: T.() -> Unit) { receiver.block() }
这个函数用泛型抽象了一个“runWith”的概念,也就是说传入一个对象和一个扩展给该对象的类型的Lambda,然后在这个对象上调用这个Lambda:
我们再结合扩展:
fun <T> T.run(block: T.() -> Unit) { block() // OK this.block() // OK block(this) // OK block.invoke(this) // OK }
上面展示了四种截然不同但是完全等价的调用block的方法,读者在抄代码的时候请只保留一个。
这个run变得更玄学了,可以直接在任意类型的任意对象上调用run方法了:
fun main(args: Array<String>) { Random().nextInt(200).run { if (this <= 100) println("smaller than 100, or equaled.") else println("bigger than 100.") } }
还记得吗?接收Lambda对象的函数是被建议写为inline的:
inline fun <T> T.run(block: T.() -> Unit) { block() }
这样省去了Lambda传递的开销,和朴素写法就完全等价了。
所以亲爱的读者,还记得之前提到的集合框架多出来的fold方法吗?这是内置在Kotlin标准库的扩展函数。
Kotlin的标准库,基本由扩展函数组成。它通过扩展,结合Java标准库本身已经有的一个非常强大的集合框架, 通过打包后仅仅700kb的jar作为标准库,却非比寻常的强大。
我们来看看其它JVM语言的做法:
相比之下,Kotlin这种做法是非常友善的(inline零开销,完美利用rt.jar,而且可以随心所欲地扩展)。
关于扩展是否会污染原库的讨论
曾经Kotlin社区有人询问过关于扩展函数是否会污染原库的问题。
JetBrains显然考虑到了这点,他们通过IDE插件将两种方法高亮成了不同颜色,完美区分了普通方法和扩展方法:
如果你是IntelliJ IDEA用户,那么应该早就注意到这一点了。
缺省设置是黄色,可以在这里调整: