Kotlin扩展函数和扩展属性怎么声明

# Kotlin扩展函数和扩展属性怎么声明

## 一、扩展函数的概念与声明

### 1.1 什么是扩展函数
扩展函数（Extension Functions）是Kotlin中一种特殊的函数，它允许在不修改原始类的情况下，为现有类添加新的方法。这种机制打破了传统面向对象设计中类必须通过继承或组合来扩展功能的限制。

### 1.2 基本语法
```kotlin
fun ReceiverType.functionName(parameters): ReturnType {
    // 函数体
    // 可以使用this访问接收者对象
}

示例：为String类添加一个反转字符串的扩展函数

fun String.reverse(): String {
    return this.reversed() // this指代调用该函数的String对象
}

// 使用
val original = "Kotlin"
println(original.reverse()) // 输出：niltoK

1.3 接收者类型

• 类接收者：可以为任何类（包括final类）添加扩展
• 可空接收者：通过ReceiverType?声明可处理null情况

fun String?.safeLength(): Int = this?.length ?: 0

二、扩展属性的声明与使用

2.1 扩展属性基础

与扩展函数类似，扩展属性允许为现有类添加新的属性（但实际不插入字段，必须通过getter/setter实现）

val ReceiverType.propertyName: PropertyType
    get() = /* 返回表达式 */

var ReceiverType.mutableProperty: PropertyType
    get() = /* 返回表达式 */
    set(value) { /* 设置逻辑 */ }

2.2 典型示例

val String.lastChar: Char
    get() = this[length - 1]

var StringBuilder.lastChar: Char
    get() = this[length - 1]
    set(value) {
        this.setCharAt(length - 1, value)
    }

// 使用
println("Hello".lastChar) // o
val sb = StringBuilder("Kotlin?")
sb.lastChar = '!'
println(sb) // Kotlin!

2.3 限制说明

1. 扩展属性不能有幕后字段（field）
2. 初始化器不允许（如val Int.double = this * 2会报错）
3. 只能通过显式getter/setter实现

三、高级用法与注意事项

3.1 作用域与导入

1. 文件级声明：通常在顶层定义（不属于任何类）
2. 需要显式导入：使用import packagename.functionName

3.2 成员优先级

当扩展函数与成员函数签名相同时： - 成员函数优先调用 - 可使用相同签名不同返回类型的扩展（但应避免）

3.3 泛型扩展

fun <T> List<T>.penultimate(): T {
    if (size < 2) throw NoSuchElementException()
    return this[size - 2]
}

// 使用
val list = listOf(1, 2, 3)
println(list.penultimate()) // 2

3.4 伴生对象扩展

class MyClass {
    companion object
}

fun MyClass.Companion.printHello() {
    println("Hello from companion")
}

// 调用
MyClass.printHello()

四、实际应用场景

4.1 工具类替代方案

替代Java中的静态工具类：

// 代替StringUtils.isEmpty()
fun String.isNullOrBlank(): Boolean = this == null || isBlank()

4.2 DSL构建

fun table(init: TableBuilder.() -> Unit): Table {
    val builder = TableBuilder()
    builder.init()
    return builder.build()
}

4.3 安卓开发示例

fun View.show() { this.visibility = View.VISIBLE }
fun View.hide() { this.visibility = View.GONE }

// 使用
myButton.show()

五、与Java的互操作性

1. Java调用扩展：实际编译为静态方法

   // Java中调用
   StringExtKt.reverse("text");
   

2. 文件注解：使用@file:JvmName指定类名

   @file:JvmName("StringUtils")
   package com.example
   

六、总结对比

最佳实践建议： 1. 优先用于增强第三方库 2. 避免过度使用导致代码可读性下降 3. 注意与成员函数的命名冲突 “`