一、介绍

Kotlin 可以对一个类的属性和函数进行扩展，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。

二、扩展函数

扩展函数可以在已有类中添加新的函数，不会对原类做修改。

2.1 定义扩展函数

扩展可以用于自定义类，也可以用于比如List、String，以及Kotlin标准库里的其他类。和继承相似，扩展也能共享类行为，在你无法接触某个类定义，或者某个类没有使用open修饰符，导致你无法继承它时，扩展就是增加类功能的最好选择。

//定义School类的扩展函数
fun School.student():String{
    return "$name-学习知识"
}

• School：表示函数的接收者，也就是函数扩展的对象

• student：扩展函数的名称

• String：返回类型("$name-学习知识")

其他的就和定义一般函数类似了。

2.1.1 定义School类

class School(var name:String){
    //自带函数
    fun teacher():String{
        return "$name-教书育人"
    }
}

2.1.2 扩展函数

//定义School类的扩展函数
fun School.student():String{
    return "$name-学习知识"
}
//定义String类的扩展函数
fun String.addSC():String{
    return "$this-帅次"
}

fun main() {
    //School类原来的函数
    println(School("超神学院").teacher())//超神学院-教书育人
    //School类的扩展函数
    println(School("超神学院").student())//超神学院-学习知识
    //String类的扩展函数
    println("Kotlin".addSC())//Kotlin-帅次
}

2.1.3 扩展函数支持范围

扩展函数定义后在同一个包下可直接调用，在其他包下则需要导入定义的扩展函数。在extension包下定义的扩展函数，在classkotlin包中使用。

同一包下不能定义同名扩展函数。

import com.scc.kotlin.primary.extension.School
import com.scc.kotlin.primary.extension.addSC
import com.scc.kotlin.primary.extension.student
fun main() {
    println(School("Class包下").student())//Class包下-学习知识
    println("ClassKotlin".addSC())//ClassKotlin-帅次
}

在多个包下定义扩展函数addSC(),调用时：

2.1.4 定义超类(Any)扩展函数

因为Any是超类，所以它的扩展函数其他类也能直接使用。这个功能是真的强大。

//定义Any扩展函数
fun Any.eat(): Any {
    return this
}
fun main() {
    //因为Any是超类，所以它的扩展函数其他类也能直接使用
    println("超类".eat())//超类
    println(15.eat())//15
}

"超类".eat().addSC() 报错

    //报错，因为addSC()函数是String类的扩展函数，Any类无法直接调用
    //除非将 "超类".eat()的返回类型Any转为String再调用。
    "超类".eat().addSC()

这个时候我们该引入泛型扩展函数了。

2.1.5 泛型扩展函数

新的泛型扩展函数不仅可以支持任何类型的接收者，还保留了接收者的类型信息，使用泛型类型后，扩展函数能够支持更多类型的接收者，适用范围更广了。

//定义泛型扩展函数
fun <T> T.scww():T{
    return this
}
fun main() {
    //WaKa调用泛型扩展函数scww()，返回String类型调用String类型扩展函数addSC()
    println("WaKa".scww().addSC())//WaKa-帅次
    //Int类型15调用泛型扩展函数scww()，返回Int类型调用apply{}函数
    println(15.scww().apply { })//15
}

• String类型WaKa调用泛型扩展函数scww()，返回String类型调用String类型扩展函数addSC()
• Int类型15调用泛型扩展函数scww()，返回Int类型调用apply{}函数

泛型扩展函数在Kotlin标准库里随处可见，例如apply函数，apply函数被定义成了泛型扩展函数，所以能支持任何类型。

public inline fun <T> T.apply(block: T.() -> Unit): T {
    contract {
        callsInPlace(block, InvocationKind.EXACTLY_ONCE)
    }
    block()
    return this
}

三、扩展属性

除了给类添加功能扩展函数外，你还可以给类定义扩展属性。

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。

扩展属性只能被声明为 val。

//定义扩展属性
//给String类添加一个扩展属性，这个扩展属性可以统计字符长度并加10。
val String.lengthSc
    get() = this.length.plus(10)

//给School类添加个position属性
val School.position
    get() = "${name}-高级中学"
    
fun main() {    
    println("一二三四五，上山打老虎".lengthSc)//21
    println(School("新冠中学").position)//新冠中学-高级中学
}

四、可控类扩展

你也可以定义扩展函数用于可空类型，在可空类型上定义扩展函数，你就可以直接在扩展函数体内解决可能出现的空值问题。

//可空类扩展
//当String为null时打印四大皆空-default
fun String?.nullWithDefault(default: String) {
    println(this ?: "四大皆空-$default")
}
//当School为null时，打印default-学校没了
fun School?.dropOut(default: String) {
    println(this ?: "$default-学校没了")
}

fun main() {
    var str: String? = null
    str.nullWithDefault("空空")//四大皆空-空空

    str = "数据已到"
    str.nullWithDefault("空空")//数据已到

    var school: School? = null
    school.dropOut("没得名字")//没得名字-学校没了

    school = School("帅次学院")
    school.dropOut("默认退学")//com.scc.kotlin.primary.extension.School@19dfb72a
}

infix 关键字

infix关键字适用于有单个参数的扩展和类函数，可以让你以更简洁的语法调用函数，如果一个函数定义使用了infix关键字，那么调用它时，接收者和函数之间的点操作以及参数的一对括号都可以不要。 (类似 to 函数)

//infix关键字
infix fun String?.nullInfixDefault(default: String){
    println(this ?: "Infix-$default")
}
fun main() {
    str = null
    str nullInfixDefault "空值"   //Infix-空值
    str = "不空"
    str nullInfixDefault "空值"  //不空
    //这个就类似mapOf
    mapOf("Key" to "Value")
}

to函数源码

泛型拓展函数、前面加了infix关键字

public infix fun <A, B> A.to(that: B): Pair<A, B> = Pair(this, that)

Kotlin标准库中的扩展函数：Kotlin标准库提供的很多功能都是通过扩展函数和扩展属性来实现的，包含类扩展的标准库文件通常都是以类名加s后缀来命名的，例如Sequences.kt，Ranges.kt，Maps.kt。

五、定义扩展文件

扩展函数需要在多个文件里面使用，可以将它定义在单独的文件，然后import。

5.1 定义扩展文件

package com.scc.kotlin.primary.extension

//定义扩展文件
fun <T> T.scFile(): T {
    println("来自ScFile的问候")
    return this
}

5.2 使用

同一包名下的文件调用scFile()：

fun main() {
    str.scFile()//来自ScFile的问候
}

其他包下的文件调用scFile()：

import com.scc.kotlin.primary.extension.scFile
fun main() {
    var userInfo4 = UserInfo4()
    userInfo4.scFile()//来自ScFile的问候
}

5.3 重命名扩展(import文件别名)

import com.scc.kotlin.primary.extension.scFile as scAliasFile

fun main() {
    var userInfo4 = UserInfo4()
    userInfo4.scAliasFile()//使用新定义的别名,来自ScFile的问候
//    userInfo4.scFile()//无法使用，报错
}

六、()->Unit 和 引用类型.()->Unit

package com.scc.kotlin.primary.extension

//() -> Unit：普通匿名函数
fun String.doAnonymous(anonymous:() -> Unit):String{
    anonymous()
    return "$this,AnonymousN"
}
//String.() -> Unit：匿名函数内部this指向一个String对象，隐式调用
fun String.doAnonymousString(anonymous: String.() -> Unit) :String{
    println(this)
    anonymous()
    return this
}
//这里使用的泛型匿名函数，使用其内部this
fun <T> T.doAnonymousT(anonymous: T.() -> Unit):T {
    println(this)
    anonymous()
    return this
}
fun main() {
    //普通匿名函数
    "a".doAnonymous{
//        println("$this,看看")//此处使用this，报错
    }

    //匿名函数内部this指向一个String对象
    "b".doAnonymousString{
        println("$this,看看")
    }
    15.doAnonymousT {
        println("$this,无敌是多么寂寞")
    }
}

DSL

使用这样的编程范式，就可以写出业界知名的“领域特定语言”(DSL)，一种API编程范式，暴露接收者的函数和特性，以便于使用你定义的lambda表达式来读取和配置它们。