Kotlin 可以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。
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
以下实例扩展 User 类 :
class User(var name:String) /**扩展函数**/ fun User.Print(){ print("用户名 $name") } fun main(arg:Array<String>){ var user = User("Voidme") user.Print() }
实例执行输出结果为:
用户名 Voidme
下面代码为 MutableList
// 扩展函数 swap,调换不同位置的值 fun MutableList<Int>.swap(index1: Int, index2: Int) { val tmp = this[index1] // this 对应该列表 this[index1] = this[index2] this[index2] = tmp } fun main(args: Array<String>) { val l = mutableListOf(1, 2, 3) // 位置 0 和 2 的值做了互换 l.swap(0, 2) // 'swap()' 函数内的 'this' 将指向 'l' 的值 println(l.toString()) }
实例执行输出结果为:
[3, 2, 1]
this关键字指代接收者对象(receiver object)(也就是调用扩展函数时, 在点号之前指定的对象实例)。
扩展函数是静态解析的
扩展函数是静态解析的,并不是接收者类型的虚拟成员,在调用扩展函数时,具体被调用的的是哪一个函数,由调用函数的的对象表达式来决定的,而不是动态的类型决定的:
open class C class D: C() fun C.foo() = "c" // 扩展函数 foo fun D.foo() = "d" // 扩展函数 foo fun printFoo(c: C) { println(c.foo()) // 类型是 C 类 } fun main(arg:Array<String>){ printFoo(D()) }
实例执行输出结果为:
c
若扩展函数和成员函数一致,则使用该函数时,会优先使用成员函数。
class C { fun foo() { println("成员函数") } } fun C.foo() { println("扩展函数") } fun main(arg:Array<String>){ var c = C() c.foo() }
实例执行输出结果为:
成员函数
扩展一个空对象
在扩展函数内, 可以通过 this 来判断接收者是否为 NULL,这样,即使接收者为 NULL,也可以调用扩展函数。例如:
fun Any?.toString(): String { if (this == null) return "null" // 空检测之后,“this”会自动转换为非空类型,所以下面的 toString() // 解析为 Any 类的成员函数 return toString() } fun main(arg:Array<String>){ var t = null println(t.toString()) }
实例执行输出结果为:
null
扩展属性
除了函数,Kotlin 也支持属性对属性进行扩展:
val <T> List<T>.lastIndex: Int get() = size - 1
扩展属性允许定义在类或者kotlin文件中,不允许定义在函数中。初始化属性因为属性没有后端字段(backing field),所以不允许被初始化,只能由显式提供的 getter/setter 定义。
val Foo.bar = 1 // 错误:扩展属性不能有初始化器
扩展属性只能被声明为 val。
伴生对象的扩展
如果一个类定义有一个伴生对象 ,你也可以为伴生对象定义扩展函数和属性。
伴生对象通过"类名."形式调用伴生对象,伴生对象声明的扩展函数,通过用类名限定符来调用:
class MyClass { companion object { } // 将被称为 "Companion" } fun MyClass.Companion.foo() { println("伴随对象的扩展函数") } val MyClass.Companion.no: Int get() = 10 fun main(args: Array<String>) { println("no:${MyClass.no}") MyClass.foo() }
实例执行输出结果为:
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
在一个类内部你可以为另一个类声明扩展。
在这个扩展中,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。
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) }
实例执行输出结果为:
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,可以清楚的看到,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。
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) }
实例执行输出结果为:
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。
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 }
实例执行输出结果为:
D.foo in C D.foo in C1 D.foo in C