避免滥用 Kotlin 扩展函数

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避免滥用 Kotlin 扩展函数

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当我们为类定义扩展函数时,它不会作为成员添加到类中。扩展函数是一种特殊的函数,它默认的第一个参数是函数的接受者,如下例所示,扩展函数被编译成普通函数。

fun String.isPhoneNumber(): Boolean =
    length == 7 && all { it.isDigit() }
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编译成一个类似于扩展函数的函数

fun isPhoneNumber(`$this$: String): Boolean =
    $this$.length == 7 && $this`.all { it.isDigit() }
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除了为类定义扩展函数之外,还可以定义成员扩展,甚至还可以在接口中定义扩展。

interface PhoneBook {
    fun String.isPhoneNumber(): Boolean
}

class Fizz : PhoneBook {
    override fun String.isPhoneNumber(): Boolean =
        this.length == 7 && this.all { it.isDigit() }
}
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不要仅仅为了限制可见性,而将函数定义为成员扩展函数,如下所示。

// Bad practice, do not do this
class PhoneBookIncorrect {

    fun verify(number: String): Boolean {
        require(number.isPhoneNumber())
        // ...
    }

    // ...

    fun String.isPhoneNumber(): Boolean =
        this.length == 7 && this.all { it.isDigit() }
}
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其实这样做并没有真正限制可见性,它只会使扩展函数变得更加复杂,调用的时候,需要同时提供扩展接受者和调度接受者。

PhoneBookIncorrect().apply {
    "1234567890".isPhoneNumber()
}
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你应该使用可见修饰符,限制扩展函数的可见性,而不是将其设置成员扩展函数。

class PhoneBook {

    fun verify(number: String): Boolean {
        require(number.isPhoneNumber())
        // ...
    }

    // ...
}

// This is how we limit extension functions visibility
private fun String.isPhoneNumber(): Boolean =
    this.length == 7 && this.all { it.isDigit() }
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如果你需要将一个函数作为成员,并且希望像调用扩展函数一样使用它,请考虑使用let。

class PhoneBook(
    private val phoneNumberVerifier: PhoneNumberVerifier
) {

    fun verify(number: String): Boolean {
        require(number.let(::isPhoneNumber))
    }

    private fun isPhoneNumber(number: String): Boolean =
        phoneNumberVerifier.verify(number)
}
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为什么需要避免成员扩展函数

建议尽量避免使用成员扩展函数,主要有以下几个原因:

  • 不支持引用
val ref = String::isPhoneNumber
val str = "1234567890"
val boundedRef = str::isPhoneNumber

val refX = PhoneBookIncorrect::isPhoneNumber // ERROR
val book = PhoneBookIncorrect()
val boundedRefX = book::isPhoneNumber // ERROR
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  • 两个接受者隐式的访问可能会令人困惑
class A {
    val a = 10
}
class B {
    val a = 20
    val b = 30

    fun A.test() = a + b // Is it 40 or 50?
}
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  • 当我们期望修改引用接受者的时候,我们不清楚是修改的是扩展接受者还是调度接受者
class A {
    //...
}
class B {
    //...

    fun A.update() ... // Does it update A or B?
}
复制代码
  • 对于经验较少的开发人员来说,看到成员扩展可能是违反直觉,可读性很差。

避免,而不是禁止

这条规则并不适用于任何地方,最明显的情况是,当我们定义 DSL 时,需要使用成员扩展。

DSL 全称 Domain Specific Language 即 领域特定语言,在 Kotlin 中最主要的实现方式是高阶函数

当需要调用在某个作用域上定义的函数时,成员扩展也是非常有用的,举两个例子,一个例子可能是使用 produce 生成 Channel 的成员函数,另一个是定义在接口中的,集成测试函数。

class OrderUseCase(
    // ...
) {
    // ...

    private fun CoroutineScope.produceOrders() =
        produce<Order> {
            var page = 0
            do {
                val orders = api
                    .requestOrders(page = page++)
                    .orEmpty()
                for (order in orders) send(order)
            } while (orders.isNotEmpty())
        }
}

interface UserApiTrait {

    fun TestApplicationEngine.requestRegisterUser(
        token: String,
        request: RegisterUserRequest
    ): UserJson? = ...

    fun TestApplicationEngine.requestGetUserSelf(
        token: String
    ): UserJson? = ...

    // ...
}
复制代码

我们建议尽可能避免定义成员扩展函数,但是如果它们是最好的选择,我们还是会使用它们。

总结

本篇文章主要介绍了,应当尽量避免使用成员扩展函数,除了特殊的场景例如 DSL, 因为成员扩展函数存在很多缺点,我们应该尽量避免,这只是建议,不是强制,更不应该使用成员扩展函数来限制可见性,你应该使用可见修饰符,限制扩展函数的可见性。


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