Kotlin 扩展方法（Extension Functions）使用详解

用更优雅的语法，为现有类添加新功能

一、扩展方法原理

本质 ：扩展方法是一种 静态分发 的语法糖，通过 接收者类型（Receiver Type） 为现有类（包括第三方库或系统类）添加新方法，不会侵入原类代码。

编译逻辑：

// 定义扩展方法
fun String.addExclamation() = "$this!"  

// 编译后等价于：
public static String addExclamation(String $this) {
  return $this + "!";
}

关键特性：

• 扩展方法优先级低于类原有方法（同名方法以原类方法为准）
• 扩展方法无法访问私有成员（只能访问 public/protected 成员）
• 支持泛型 、空安全 （如 fun String?.safePrint()）

二、使用场景

1. 增强第三方库或系统类功能

// 为 RecyclerView 添加快速设置 Adapter 的方法
fun RecyclerView.setup(adapter: RecyclerView.Adapter<*>) {
    this.adapter = adapter
    this.layoutManager = LinearLayoutManager(context)
}

2. 替代 Java 工具类，提升代码可读性

// 替代 DateUtils.formatTimestamp(time) → time.formatTimestamp()
fun Long.formatTimestamp(): String = SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd").format(Date(this))

3. 链式调用，简化逻辑

// 字符串处理链
val result = "hello"
    .capitalize()      // 原方法
    .addExclamation()  // 扩展方法
    .repeat(2)         // 原方法
println(result)        // 输出 "Hello!Hello!"

4. 空安全处理

// 安全处理可空字符串
fun String?.safeLength(): Int = this?.length ?: 0
val length = nullableString.safeLength()

5. DSL 设计（如布局构建）

// 自定义 View 的 DSL
fun Context.myCustomView(init: MyCustomView.() -> Unit): MyCustomView {
    return MyCustomView(this).apply(init)
}

三、示例代码

场景 1：为基本类型添加功能

// 为 Int 添加是否为偶数的判断
fun Int.isEven(): Boolean = this % 2 == 0  
println(4.isEven())  // 输出 true

// 为 List 添加快速交换元素的方法
fun <T> List<T>.swap(index1: Int, index2: Int): List<T> {
    val mutableList = this.toMutableList()
    mutableList[index1] = mutableList[index2].also { mutableList[index2] = mutableList[index1] }
    return mutableList.toList()
}
val list = listOf("A", "B", "C")
println(list.swap(0, 2))  // 输出 [C, B, A]

场景 2：Android 视图扩展

// 为 View 添加防抖点击监听
fun View.setOnSingleClickListener(debounceTime: Long = 500, action: (View) -> Unit) {
    var lastClickTime = 0L
    setOnClickListener { view ->
        val currentTime = System.currentTimeMillis()
        if (currentTime - lastClickTime > debounceTime) {
            action(view)
            lastClickTime = currentTime
        }
    }
}

// 使用
button.setOnSingleClickListener {
    showToast("防止重复点击")
}

场景 3：伴生对象扩展

class MyClass { companion object }

// 为伴生对象添加方法
fun MyClass.Companion.createFromJson(json: String): MyClass = ...  
val instance = MyClass.createFromJson("{...}")

场景 4：扩展属性

// 为 String 添加反转属性（注意：扩展属性不能有幕后字段）
val String.reversed: String get() = this.reversed()
println("abc".reversed)  // 输出 "cba"

四、注意事项

1. 避免滥用：过度扩展会使代码难以维护，优先考虑是否应该通过继承或组合实现

2. 作用域控制：

   • 使用 import com.example.util.* 导入特定扩展
   • 通过 @file:JvmName("StringUtils") 管理扩展文件

3. 与 Java 互操作：

   // Java 中调用 Kotlin 扩展方法
   StringUtilKt.addExclamation("hello"); 

4. 性能影响：扩展方法在编译后转为静态方法，无额外性能损耗

通过扩展方法，让 Kotlin 代码更简洁、更富有表现力！ 🚀

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