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擴(kuò)展

擴(kuò)展并不是 Kotlin 首創(chuàng)的，在 C# 和 Gosu 里，其實(shí)早就有類(lèi)似的實(shí)現(xiàn)，Kotlin 本身在設(shè)計(jì)之初，就參考了很多語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)！

Kotlin 可以利用擴(kuò)展，在不繼承父類(lèi)也不使用任何裝飾器設(shè)計(jì)模式的情況下，對(duì)指定的類(lèi)進(jìn)行功能的擴(kuò)展。

Kotlin 的擴(kuò)展包含了擴(kuò)展函數(shù)和擴(kuò)展屬性，需要適用特殊的聲明方式來(lái)完成。也就是說(shuō)你可以對(duì)任何類(lèi)，增加一些方法或者屬性，來(lái)增強(qiáng)它的功能。

比較常見(jiàn)的場(chǎng)景，就是原本我們需要實(shí)現(xiàn)的各種 SpUtils、ViewUtils 之類(lèi)的各種 XxxUtils 工具類(lèi)。如果需要，我們可以直接在對(duì)應(yīng)的類(lèi)上，進(jìn)行直接擴(kuò)展。

說(shuō)的這么厲害，舉個(gè)實(shí)際的例子就可以說(shuō)明一切了。我一般會(huì)在項(xiàng)目?jī)?nèi)建立一個(gè) SpUtils 的幫助類(lèi)，來(lái)幫我們快速的操作 SharePreferences。

fun Context.getSpString(key:String):String{ 
    val sp = getSharedPreferences("cxmy_sp",Context.MODE_PRIVATE) 
    return sp.getString(key,"") 
} 

在這個(gè)例子中，我們對(duì) Context 類(lèi)進(jìn)行擴(kuò)展，為了讓它能夠支持快速的從 SharePreferences 中獲取到持久化的數(shù)據(jù)。當(dāng)然，我們還是要傳遞進(jìn)去一個(gè)我們存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的 Key。

這樣使用它就非常的簡(jiǎn)單了，我們可以直接能夠持有 Context 的地方，直接調(diào)用 getSpString() 方法。

// Activity 中 
getSpString("cxmy") 
// or 
mContext.getSpString("cxmy") 

擴(kuò)展是靜態(tài)解析的

我們知道，Kotlin 最終依然會(huì)被編譯成 Java 的字節(jié)碼在虛擬機(jī)中運(yùn)行。Kotlin 也無(wú)法突破 Java 中不被允許的操作限制，所以它并不能真正的修改他們所擴(kuò)展的類(lèi)。

通過(guò)定義一個(gè)擴(kuò)展，其實(shí)你并沒(méi)有在一個(gè)現(xiàn)有類(lèi)中，真的插入一個(gè)新的方法或者屬性，僅僅是可以通過(guò)該類(lèi)型的變量，用點(diǎn)表達(dá)式調(diào)用這個(gè)新方法或者屬性。

類(lèi)是允許繼承的，而靜態(tài)解析這一規(guī)則，就是為了在類(lèi)的繼承這一點(diǎn)上，不存在二義性。

當(dāng)父類(lèi)以及它的子類(lèi)，都通過(guò)擴(kuò)展的方式，增加一個(gè) foo() 方法的時(shí)候，具體在調(diào)用的時(shí)候，是調(diào)用父類(lèi)的 foo() 方法還是子類(lèi)的 foo() 方法，完全取決于調(diào)用時(shí)，表達(dá)式所在的類(lèi)型決定的，而不是由表達(dá)式運(yùn)行時(shí)的類(lèi)型決定的。

這里強(qiáng)調(diào)的擴(kuò)展是靜態(tài)解析的，即他們不是根據(jù)接受者類(lèi)型的虛方法來(lái)判定調(diào)用那個(gè)方法。

一例勝千文，我們依然來(lái)舉個(gè)例子。

open class A() 
class B:A(){ 
} 
fun A.foo(){ 
    Log.i("cxmy","A.foo") 
} 
fun B.foo(){ 
    Log.i("cxmy","B.foo") 
} 
fun printFoo(a: A){ 
    a.foo() 
} 
printFoo(B()) 

在這個(gè)例子中，我們傳遞進(jìn)去的是 B 對(duì)象，但是實(shí)際上會(huì)調(diào)用 A.foo() 方法，所以輸出應(yīng)該是 "A.foo()"。

這也印證了擴(kuò)展是依據(jù)調(diào)用所在的表達(dá)式類(lèi)型來(lái)決定的，而不是由表達(dá)式運(yùn)行時(shí)的類(lèi)型決定的。

在 Kotlin 中，使用 is 操作符，會(huì)讓代碼塊中的類(lèi)型有一次隱式轉(zhuǎn)換，但是它對(duì)擴(kuò)展是無(wú)效的，如果有特殊要求，可以使用 as 操作符顯式的進(jìn)行強(qiáng)轉(zhuǎn)，方可生效。

fun foo(){ 
    val b = B() 
    b.foo() 
    if(b is A){ 
      (b as A).foo() 
      b.foo() 
    } 
} 

隨手運(yùn)行一下，它的結(jié)果就明朗了。

B.foo() 
A.foo() 
B.foo() 

不過(guò)雖說(shuō)靜態(tài)解析這一規(guī)則是為了限制繼承的歧義，但是正常使用擴(kuò)展，它其實(shí)是可以在其繼承者身上調(diào)用的。例如在 Context 類(lèi)上擴(kuò)展了某個(gè)方法，同樣可以通過(guò) Activity 或者 Server 這些 Context 的子類(lèi)進(jìn)行調(diào)用，它們并不沖突。

可空接收者

擴(kuò)展的類(lèi)的類(lèi)型，也可以是一個(gè)可空的接收者類(lèi)型。也就是我們可以在一個(gè)可空的類(lèi)上定義擴(kuò)展，大大的增加了擴(kuò)展的適用范圍。

fun Any?.toString(): String { 
    if (this == null) return "null" 
    // 空檢測(cè)之后，“this”會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為非空類(lèi)型，所以下面的 toString() 
    // 解析為 Any 類(lèi)的成員函數(shù) 
    return toString() 
} 

在這個(gè)例子中，我們?cè)谌我鈱?duì)象上，通過(guò)擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)了 toString() 方法，注意這里擴(kuò)展的類(lèi)是 Any？ ，它是允許在一個(gè)為 null 的對(duì)象上直接調(diào)用的。

擴(kuò)展屬性

與函數(shù)類(lèi)似，Kotlin 同樣支持?jǐn)U展屬性。

val Context.pgName: String 
    get() = "com.cxmy.dev" 

和擴(kuò)展方法一樣，擴(kuò)展屬性不過(guò)擴(kuò)展屬性并不等于這個(gè)類(lèi)上真實(shí)的屬性，它并沒(méi)有實(shí)際的將這個(gè)屬性插入到這個(gè)類(lèi)當(dāng)中。

因此，對(duì)擴(kuò)展屬性來(lái)說(shuō),幕后字段 field 是不存在的，所以我們沒(méi)法寫(xiě)類(lèi)似這樣的代碼，并且擴(kuò)展屬性不能有初始化器。

var stringRepresentation: String = "cxmyDev" 
    get() = field.toString() 
    set(value) { 
        field = value // 解析字符串并賦值給其他屬性 
    } 

雖然擴(kuò)展屬性沒(méi)有幕后字段，但是它們的行為我們依然可以通過(guò)顯示提供的 getters/setters 來(lái)定義。

例如：

var Context.channel: String 
    get() { 
        return getSpString("channel") 
    } 
    set(value) { 
        setSpString("channel",value) 
    } 

雖然沒(méi)有幕后字段 field ，但是我們可以將值存儲(chǔ)在其他地方，這里舉例將其存儲(chǔ)在 SharePreferences 里。

在 Java 中調(diào)用 Kotlin 的擴(kuò)展代碼

首先，Kotlin 在設(shè)計(jì)之初，就已經(jīng)考慮了和 Java 互相調(diào)用的問(wèn)題，所以這一點(diǎn)我們完全不用擔(dān)心，不知道怎么調(diào)用，只要去找對(duì)應(yīng)的調(diào)用方法就好了。

例如文檔中的例子：

在 org.foo.bar 包內(nèi)的 example.kt 文件中聲明的所有函數(shù)和屬性，包括擴(kuò)展函數(shù)，都會(huì)編譯成一個(gè)名為 org.foo.bar.ExampleKt 的 Java 類(lèi)的靜態(tài)方法。

這也印證了前面提到的，對(duì)于 Kotlin 的擴(kuò)展，它并不會(huì)真的在擴(kuò)展類(lèi)中，插入一個(gè)方法或者屬性，而是以一個(gè) XxxKt 的命名方式命名的類(lèi)的形似存在。

而 Kotlin 的擴(kuò)展，在轉(zhuǎn)換為 Java 字節(jié)碼的時(shí)候，會(huì)進(jìn)行特殊處理，會(huì)自動(dòng)生成另外一個(gè)方法簽名。

例如：

// SpUtils.kt 
fun Context.getSpString(key: String): String { 
    val sp = getSharedPreferences("cxmy_sp", Context.MODE_PRIVATE) 
    return sp.getString(key, "") 
} 

會(huì)變成：

// SpUtilsKt.java 
public static final String getSpString(Context context,String key){ 
  //... 
} 

可以看到它幫我們生成的方法中，會(huì)將擴(kuò)展依賴的類(lèi)當(dāng)成一個(gè)參數(shù)傳遞給這個(gè)靜態(tài)方法。這樣，我們?cè)?Java 中的調(diào)用，就清晰了。

SpUtilsKt.getSpString(context,"channel") 

擴(kuò)展屬性也一樣，會(huì)變成一個(gè) getXxx() 的方法，就不再贅述了。

雖然 XxxKt 這個(gè)類(lèi)是自動(dòng)生成的，我們無(wú)需關(guān)心細(xì)節(jié)。如果對(duì)這個(gè)命名有特殊嗜好，其實(shí)可以通過(guò) @JvmName 注釋?zhuān)薷纳傻?Java 類(lèi)的類(lèi)名，需要注意的是 @JvmName 注釋?zhuān)枰虞d kt 文件的首行，前面不能有其他代碼。

@file:JvmName("SpHelper") 
 
// ... 

這樣，我們?cè)?Java 代碼中調(diào)用的時(shí)候，就脫離了 Kt 字段，更像是一個(gè)原本就用 Java 語(yǔ)言編寫(xiě)的方法了。

擴(kuò)展到這里就完全清晰了，有的點(diǎn)都涉及到了。實(shí)際上 Google I/O 上發(fā)布的 AndroidX KTX，基本上就是依賴 Kotlin 的擴(kuò)展功能實(shí)現(xiàn)的，還不了解 Android KTX 的可以戳這里。

擴(kuò)展對(duì)于 Kotlin 的意義非凡，也確實(shí)能讓我們編寫(xiě)的代碼更清晰以及調(diào)用起來(lái)更方便。