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Kotlin 扩展函数详解

news 2025/6/6 10:08:18

扩展函数是Kotlin中一项非常强大的特性，它允许你为现有的类添加新的函数，而无需继承该类或使用设计模式如装饰器模式。

基本概念

扩展函数的基本语法：

fun ClassName.functionName(parameters): ReturnType {// 函数体
}

例如，为String类添加一个反转字符串的函数：

fun String.reverse(): String {return this.reversed()
}// 使用
val original = "Kotlin"
val reversed = original.reverse()  // 输出: niltoK

扩展函数的本质

扩展函数实际上是静态函数的语法糖。在编译时，Kotlin会将扩展函数转换为一个静态方法：

// 对应的Java代码
public class StringExtensionsKt {public static String reverse(String receiver) {return new StringBuilder(receiver).reverse().toString();}
}

扩展函数的特点

不是真正的类成员：扩展函数不会修改原始类，只是在调用时看起来像是类的成员函数。
接收者对象：在扩展函数内部，this关键字指向接收者对象（即调用该函数的对象）。
静态解析：扩展函数是静态解析的，不是虚函数，它们的调用取决于声明时的类型，而不是运行时的类型。

扩展函数的限制

不能访问私有或受保护成员：扩展函数只能访问类的公有成员。
优先级低于成员函数：如果扩展函数与类成员函数同名，成员函数总是优先。
不能被子类重写：扩展函数不是类的一部分，不能被重写。

扩展函数的实际应用

1. 为第三方库添加功能

// 为Android的View添加扩展
fun View.show() {this.visibility = View.VISIBLE
}fun View.hide() {this.visibility = View.GONE
}// 使用
myView.show()
myView.hide()

2. 工具函数

fun Int.isEven(): Boolean = this % 2 == 0// 使用
val number = 10
println(number.isEven())  // true

3. DSL构建

fun TextView.text(text: String): TextView {this.text = textreturn this
}fun TextView.color(color: Int): TextView {setTextColor(color)return this
}// 使用链式调用构建UI
textView.text("Hello").color(Color.RED)

扩展属性

除了函数，Kotlin还支持扩展属性：

val String.lastChar: Charget() = this[length - 1]// 使用
println("Kotlin".lastChar)  // 输出: n

注意：扩展属性不能有幕后字段（backing field），因此它们必须通过getter（和可选的setter）明确定义。

可空接收者

可以为可空类型定义扩展函数：

fun String?.orEmpty(): String {return this ?: ""
}// 使用
val nullableString: String? = null
println(nullableString.orEmpty())  // 输出空字符串

作用域与导入

扩展函数可以在顶层定义（直接属于包），也可以在类内部定义：

// 在类内部定义扩展
class Host {fun String.addEnthusiasm(amount: Int = 1): String {return this + "!".repeat(amount)}fun useExtension() {println("Hello".addEnthusiasm(3))  // 可以访问}
}// 外部使用
fun test() {// "Hello".addEnthusiasm()  // 错误，无法访问with(Host()) {"Hello".addEnthusiasm()  // 可以访问}
}