漫畫：Kotlin 的擴展細節探究
擴展
擴展并不是 Kotlin 首創的，在 C# 和 Gosu 里，其實早就有類似的實現，Kotlin 本身在設計之初，就參考了很多語言的優點！
Kotlin 可以利用擴展，在不繼承父類也不使用任何裝飾器設計模式的情況下，對指定的類進行功能的擴展。
Kotlin 的擴展包含了擴展函數和擴展屬性，需要適用特殊的聲明方式來完成。也就是說你可以對任何類，增加一些方法或者屬性，來增強它的功能。
比較常見的場景，就是原本我們需要實現的各種 SpUtils、ViewUtils 之類的各種 XxxUtils 工具類。如果需要，我們可以直接在對應的類上，進行直接擴展。
說的這么厲害，舉個實際的例子就可以說明一切了。我一般會在項目內建立一個 SpUtils 的幫助類，來幫我們快速的操作 SharePreferences。
- fun Context.getSpString(key:String):String{
- val sp = getSharedPreferences("cxmy_sp",Context.MODE_PRIVATE)
- return sp.getString(key,"")
- }
在這個例子中，我們對 Context 類進行擴展，為了讓它能夠支持快速的從 SharePreferences 中獲取到持久化的數據。當然，我們還是要傳遞進去一個我們存儲數據的 Key。
這樣使用它就非常的簡單了，我們可以直接能夠持有 Context 的地方，直接調用 getSpString() 方法。
- // Activity 中
- getSpString("cxmy")
- // or
- mContext.getSpString("cxmy")
擴展是靜態解析的
我們知道，Kotlin 最終依然會被編譯成 Java 的字節碼在虛擬機中運行。Kotlin 也無法突破 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展的類。
通過定義一個擴展，其實你并沒有在一個現有類中，真的插入一個新的方法或者屬性，僅僅是可以通過該類型的變量，用點表達式調用這個新方法或者屬性。
類是允許繼承的，而靜態解析這一規則，就是為了在類的繼承這一點上，不存在二義性。
當父類以及它的子類，都通過擴展的方式，增加一個 foo() 方法的時候，具體在調用的時候，是調用父類的 foo() 方法還是子類的 foo() 方法，完全取決于調用時，表達式所在的類型決定的，而不是由表達式運行時的類型決定的。
這里強調的擴展是靜態解析的，即他們不是根據接受者類型的虛方法來判定調用那個方法。
一例勝千文，我們依然來舉個例子。
- 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())
在這個例子中，我們傳遞進去的是 B 對象，但是實際上會調用 A.foo() 方法，所以輸出應該是 "A.foo()"。
這也印證了擴展是依據調用所在的表達式類型來決定的，而不是由表達式運行時的類型決定的。
在 Kotlin 中，使用 is 操作符，會讓代碼塊中的類型有一次隱式轉換，但是它對擴展是無效的，如果有特殊要求，可以使用 as 操作符顯式的進行強轉，方可生效。
- fun foo(){
- val b = B()
- b.foo()
- if(b is A){
- (b as A).foo()
- b.foo()
- }
- }
隨手運行一下，它的結果就明朗了。
- B.foo()
- A.foo()
- B.foo()
不過雖說靜態解析這一規則是為了限制繼承的歧義，但是正常使用擴展，它其實是可以在其繼承者身上調用的。例如在 Context 類上擴展了某個方法，同樣可以通過 Activity 或者 Server 這些 Context 的子類進行調用，它們并不沖突。
可空接收者
擴展的類的類型，也可以是一個可空的接收者類型。也就是我們可以在一個可空的類上定義擴展，大大的增加了擴展的適用范圍。
- fun Any?.toString(): String {
- if (this == null) return "null"
- // 空檢測之后，“this”會自動轉換為非空類型，所以下面的 toString()
- // 解析為 Any 類的成員函數
- return toString()
- }
在這個例子中，我們在任意對象上，通過擴展實現了 toString() 方法，注意這里擴展的類是 Any？ ，它是允許在一個為 null 的對象上直接調用的。
擴展屬性
與函數類似，Kotlin 同樣支持擴展屬性。
- val Context.pgName: String
- get() = "com.cxmy.dev"
和擴展方法一樣，擴展屬性不過擴展屬性并不等于這個類上真實的屬性，它并沒有實際的將這個屬性插入到這個類當中。
因此，對擴展屬性來說,幕后字段 field 是不存在的，所以我們沒法寫類似這樣的代碼，并且擴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
- }
雖然擴展屬性沒有幕后字段，但是它們的行為我們依然可以通過顯示提供的 getters/setters 來定義。
例如：
- var Context.channel: String
- get() {
- return getSpString("channel")
- }
- set(value) {
- setSpString("channel",value)
- }
雖然沒有幕后字段 field ，但是我們可以將值存儲在其他地方，這里舉例將其存儲在 SharePreferences 里。
在 Java 中調用 Kotlin 的擴展代碼
首先，Kotlin 在設計之初，就已經考慮了和 Java 互相調用的問題，所以這一點我們完全不用擔心，不知道怎么調用，只要去找對應的調用方法就好了。
例如文檔中的例子：
在 org.foo.bar 包內的 example.kt 文件中聲明的所有函數和屬性，包括擴展函數，都會編譯成一個名為 org.foo.bar.ExampleKt 的 Java 類的靜態方法。
這也印證了前面提到的，對于 Kotlin 的擴展，它并不會真的在擴展類中，插入一個方法或者屬性，而是以一個 XxxKt 的命名方式命名的類的形似存在。
而 Kotlin 的擴展，在轉換為 Java 字節碼的時候，會進行特殊處理，會自動生成另外一個方法簽名。
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，會將擴展依賴的類當成一個參數傳遞給這個靜態方法。這樣，我們在 Java 中的調用，就清晰了。
- SpUtilsKt.getSpString(context,"channel")
擴展屬性也一樣，會變成一個 getXxx() 的方法，就不再贅述了。
雖然 XxxKt 這個類是自動生成的，我們無需關心細節。如果對這個命名有特殊嗜好，其實可以通過 @JvmName 注釋，修改生成的 Java 類的類名，需要注意的是 @JvmName 注釋，需要加載 kt 文件的首行，前面不能有其他代碼。
- @file:JvmName("SpHelper")
- // ...
這樣，我們在 Java 代碼中調用的時候，就脫離了 Kt 字段，更像是一個原本就用 Java 語言編寫的方法了。
擴展到這里就完全清晰了，有的點都涉及到了。實際上 Google I/O 上發布的 AndroidX KTX，基本上就是依賴 Kotlin 的擴展功能實現的，還不了解 Android KTX 的可以戳這里。
擴展對于 Kotlin 的意義非凡，也確實能讓我們編寫的代碼更清晰以及調用起來更方便。
