深入kotlin- 伴生对象和扩展

Posted 2022-01-02 颐和园

伴生对象

在 kotlin 中，类没有 static 方法的概念，这与 java 不同。kotlin 用 package 级别的函数来取代静态方法（在字节码层级，这就是静态方法）。

所谓伴生对象其实就是位于 class 中的 object，使用 companion object 关键字声明：

class A 
	comopanion object: MyObject 
		var a:Int = 100
		fun method() 
	

你可以通过 类名.对象名.方法名调用：

A.MyObject.method()

甚至你还可以通过 类名.方法名调用：

A.method()
println(A.a)

这就类似了静态成员的调用方法。在 kotlin 中，我们可以利用伴生对象实现类的静态成员。同时，kotlin 还规定了同一个类中只允许定义一个伴生对象，从而避免了多个伴生对象的命名冲突。因为类中只有一个伴生对象，所以伴生对象的名字是不必要的，完全可以省略：

class A 
	comopanion object 
		var a:Int = 100
		fun method() 
	

同时 kotlin 提供一个固定的对象名 Companion。通过 javap -c 反编译可以看到，伴生对象本质上是一个静态属性，它的类型是一个内部类，而它的成员则是实例成员。但是，你可以通过 @JvmStatic 注解将它们变成静态成员：

class A 
	comopanion object 
		var a:Int = 100
		@JvmStatic
    fun method() 
	

这样，method() 方法中 jvm 层面上来说是 static 的了，但是这并对使用层面上没有任何影响，调用方式不变。

可见性

Kotlin 中有 4 种访问修饰符。

private

• 如果是顶层声明（包级别），则只能在该文件内可用。
• 如果是类成员，只能在当前类可用

protected

• 不能用于顶层声明（包括函数和类）。
• 如果是类成员，当前类和子类可用。

internal

• 只能在同一模块（project）下可用。
• 如果是类成员，在同一模块下可用

public

• 如果是顶层声明（包级别）不添加任何访问修饰符，就是 public。
• 如果是类成员，任何地方可用。

对于局部变量，没有可见性的概念，不能使用访问修饰符。

扩展

等同于 swift 中的 extension，但形式上不同（更加简化）。

class A 
fun A.add(a: Int, b: Int) = a+b
...
let a = A()
let num = a.add(1,2)

以上代码为类 A 动态地扩展了新方法 add。

不支持多态

open class A
class B:A()
fun A.method()="A"
fun B.method()="B"
fun method(obj: A)
  println(obj.method())

fun main(args: Array<String>)
  method(A()) // 打印 A
  method(B()) // 打印 A -> 扩展不支持多态

没错 method(B()) 一句打印的结果证明了，扩展不支持多态，因为扩展的方法是静态的，不是动态的，因此尽管传入了一个 B 对象，但在 obj.method() 方法在编译时就已经决定了它会指向 A 类的 method 扩展方法，而不是 B 类的 method 方法。也就是说，kotlin 编译器在编译时将 obj.method() 一句自动编译成了 A 的扩展方法。而字节码一旦构建就无法改变。所以无论运行时你传入 A 对象还是 B 对象，这个方法只会执行 A 对象的 method 方法。

不支持重写，但可以重载

扩展不支持对原有方法对覆盖。但可以对原有方法进行重载（参数列表不同）。

可空扩展

扩展可以扩展可空类型。通过这种方式，可以简化该类型的判空操作，从而使调用者减少不必要的判空操作。

fun Any?.toString():String
	if(null==this)
		return "null"
	
	return toString()

注意，这不是重写，不会覆盖原有类的 toString 方法。

扩展属性

val A.name:String
	get()="hello"

扩展伴生对象

class A
	companion object Obj

fun A.Obj.method()  println("hello") 
...

A.method() // 打印 hello, 注意，伴生对象的目的就是作为 java static 成员的替代物，因此可以直接通过类名调用

分发接收者/扩展接收者

除了在顶层进行扩展外，也可以在类的内部定义，则这个类被 kotlin 叫做分发接收者（dispatch receiver）。被扩展的类叫做扩展接收者（extension receiver）。当两个接收者出现命名冲突时，后者优先级更高。

class A 
	fun method()
		println("A.method")
	

class B 
	fun method2()
	fun A.hello() // 这是对 A 的扩展，所以 A 中的所有成员对此方法可见，同时它是定义在 B 中的，所以 B 的所有成员可见
		method() // 调用 A 的方法
		method2() // 调用 B 的方法
	
  fun world(b: B)
    b.hello()
  
  fun A.output():String 
    return toString()
  

注意，B 中有一个方法对 A 进行了扩展，所以该扩展可同时访问 A 和 B 的成员。同时，该扩展方法在 B 中可见，在 B 以外不可见。

此外，在 A 的扩展方法 output 中出现了一个命名冲突 toString()。因为 A 和 B 都有 toString 方法。这种情况下，优先调用扩展接收者（即 A）的 toString 方法。如果你想调用 B (分发接收者）的 toString 方法，则可以：

return [e-mail]()