Kotlin inner, inline, sealed函数

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inner

我们都知道在Java中,非静态内部类持有外部类的引用,内部类可以访问外部类的属性,静态内部类不持有外部类的引用。
首先,咱们在Kotlin中创建一个内部类。

class Outer {
    private val bar = 1
    class Nested {
        fun foo() {

        }
    }
}

Outer.Nested().foo()

内部类和内部类方法的调用方式如上,反编译之后的Java代码如下

public final class Outer {
   private final int bar = 1;
   public static final class Nested {
      public final void foo() {
      }
   }
}

可以看到Nested成为了Outer的一个静态内部类,所以在Kotlin中内部类默认就是静态内部类,那想创建一个非静态内部类应该怎么做呢?
需要给内部类添加inner修饰。

class Outer {
    private val bar = 1
    inner class Nested {
        fun foo() {
            println("$bar")
        }
    }
}

Outer().Nested().foo()

我们给Nested方法添加inner修饰之后,调用方法发生了变化,并且它可以直接访问外部类的属性,查看反编译之后的Java代码,可以看到,它是一个非静态内部类。

public final class Outer {
   private final int bar = 1;

   public final class Nested {
      public final void foo() {
         String var1 = String.valueOf(Outer.this.bar);
         System.out.println(var1);
      }
   }
}

inline

我们都知道JVM有方法栈的概念,函数在调用过程中会入栈和出栈,产生一定的时间和空间开销,如果被调用函数体量不大,但调用频繁,会导致较大的时间和空间损耗。
使用函数或Lambda表达式作为参数的函数称为高阶函数,高级函数在执行过程中就会调用作为参数传入的函数或Lambda表达式,这个过程就会存在上边提到的问题,为了解决这个问题我们需要使用inline关键字。
inline的作用:在编译时期,把调用函数的地方用函数的方法体进行替换。

class Inline {

    fun map(size: Int, fn: (Int) -> Int) {
        println("${fn(size)}")
    }
}

创建一个高阶函数,接受一个Lambda表达式作为参数,反编译之后的Java代码为

public final class Inline {
   public final void map(int size, @NotNull Function1 fn) {
      Intrinsics.checkNotNullParameter(fn, "fn");
      String var3 = String.valueOf(((Number)fn.invoke(size)).intValue());
      System.out.println(var3);
   }
}

   public static final void main() {
      Inline inline = new Inline();
      inline.map(2, (Function1)null.INSTANCE);
   }

下面给高阶函数添加inline修饰

public final class Inline {
   public final void map(int size, @NotNull Function1 fn) {
      int $i$f$map = 0;
      Intrinsics.checkNotNullParameter(fn, "fn");
      String var4 = String.valueOf(((Number)fn.invoke(size)).intValue());
      System.out.println(var4);
   }
}

   public static final void main() {
      Inline inline = new Inline();
      int size$iv = 2;
      int $i$f$map = false;
      int var5 = false;
      String var4 = String.valueOf(size$iv + 2);
      System.out.println(var4);
   }

从函数调用处可以看出区别,添加inline之后,调用map函数的地方直接换成了函数体。
inline适合在高阶函数上使用,不适合在普通函数上使用,在普通函数上使用时会有相应提示,能带来的性能提升效果很小。

noinline

如果你不希望传递给函数的全部Lambda参数内联,那么可以使用noinline标记不希望被内联的Lambda参数。

    inline fun foo(inlined: () -> Unit, noinline notInlined: () -> Unit) {
        inlined()
        notInlined()
    }

// 方法调用
inline.foo({ println("inlined") }, { println("noinlined") })

反编译之后的Java代码为

      Function0 notInlined$iv = (Function0)null.INSTANCE;
      $i$f$foo = false;
      int var8 = false;
      String var9 = "inlined";
      System.out.println(var9);
      notInlined$iv.invoke();

可以看到inlined 被替换成了对应内容,而noinlined 没有被替换。

sealed

sealed类或接口的子类在编译阶段是已知的,不允许在编译以后创建它的子类。
密封类用于子类类型有限的类, 密封类用来表示受限制的类层次结构。
密封类适合用在when语句中,可以省略else分支。
密封类是自身抽象的,不能实例化。

sealed interface Error

sealed class IOError(): Error

class FileReadError(val file: File): IOError()
class DatabaseError(val db: String): IOError()

可以查看反编译之后的Java代码

public abstract class IOError implements Error {
   private IOError() {
   }

   // $FF: synthetic method
   public IOError(DefaultConstructorMarker $constructor_marker) {
      this();
   }
}

可以看到IOError是一个抽象类。
密封类的常见写法是这样的

sealed class Error(val message: String) {
    class NetworkError: Error("Network error.")
    class DatabaseError: Error("Database")
    class UnknownError: Error("UnknownError")
}

密封类和枚举的区别:
每个枚举常量仅作为单个实例存在,而 Sealed Classes 的子类可以表示不同状态的实例

密封类的使用场景:

  • 需要有限的子类继承
  • 需要类型安全的设计
  • 使用封闭的API

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