浅谈Kotlin中的函数

本文首发于 vivo互联网技术 微信公众号 链接： 作者：连凌能

Kotlin，已经被Android官方宣布 kotlin first 的存在，去翻 Android 官方文档的时候，发现提供的示例代码已经变成了 Kotlin。Kotlin的务实作风，提供了很多特性帮助开发者减少冗余代码的编写，可以提高效率，也能减少异常。

本文简单谈下Kotlin中的函数，包括表达式函数体，命名参数，默认参数，顶层函数，扩展函数，局部函数，Lambda表达式，成员引用，with/apply函数等。从例子入手，从一般写法到使用特性进行简化，再到原理解析。

1.表达式函数体

通过下面这个简单的例子看下函数声明相关的概念，函数声明的关键字是fun，嗯，比JS的function还简单。

Kotlin中参数类型是放在变量：后面，函数返回类型也是。

当然， Kotlin是有类型推导功能，如果可以根据函数表达式推导出类型，也可以不写返回类型。

但是上面的还是有点繁琐，还能再简单，在 Kotlin中if是表达式，也就是有返回值的，因此可以直接return，另外判断式中只有一行一句也可以省略掉大括号：

还能在简单点吗？可以，if是表达式，那么就可以通过表达式函数体返回：

最终只需要一行代码。

Example

再看下面这个例子，后面会基于这个例子进行修改。这个函数把集合以某种格式输出，而不是默认的toString()。

是泛型，在这里形参集合中的元素都是T类型。返回String类型。fun joinToString(

2.命名参数调用

先来看下函数调用，相比Java, Kotlin中可以类似于JavaScript中带命名参数进行调用，而且可以不用按函数声明中的顺序进行调用，可以打乱顺序，比如下面：

4.顶层函数

不同于Java中函数只能定义在每个类里面，Kotlin采用了JavaScript 中的做法，可以在文件任意位置处定义函数，这种函数称为顶层函数。

编译后顶层函数会成为文件类下的静态函数，比如在文件名是join.kt下定义的joinToString函数可以通过JoinKt.joinToSting调用，其中JoinKt是编译后的类名。

看下上面函数编译后的效果：// 编译成class文件后反编译结果

接下来看下Kotlin中很重要的一个特性，扩展函数。

5.扩展函数

• 扩展函数是类的一个成员函数，不过定义在类的外面
• 扩展函数不能访问私有的或者受保护的成员
• 扩展函数也是编译成静态函数

所以可以在Java库的基础上通过扩展函数进行封装，假装好像都是在调用Kotlin自己的库一样，在Kotlin中Collection就是这么干的。

再对上面的joinToString来一个改造，终结版：

在这里声明成了Collection接口类的扩展函数，这样就可以直接通过list进行调用, 在扩展函数里面照常可以使用this，这里的this就是指向接收者对象，在这里就是list。

经常我们需要对代码进行重构，其中一个重要的措施就是减少重复代码，在Java中可以抽取出独立的函数，但这样有时候对整体结构并不太好，Kotlin提供了局部函数来解决这个问题。

6.局部函数

顾名思义，局部函数就是可以在函数内部定义函数。先看下没有使用局部函数的一个例子，这个例子先对传进来的用户名和地址进行校验，只有都不为空的情况下才存进数据库：

上面有重复的代码，就是对name和address的校验重复了，只是入参的不同，因此可以抽出一个校验函数，使用局部函数重写：

布局函数可以访问所在函数中的所有参数和变量。

如果不支持Lambda都不好意思称自己是一门现代语言，来看看Kotlin中的表演。

7.Lambda表达式

Lambda本质上是可以传递给其他函数的一小段代码，可以当成值到处传递

Lambda表达式以左大括号开始，以右大括号结束，箭头->分割成两边，左边是入参，右边是函数体。

如果Lambda表达式是函数调用的最后一个实参，可以放到括号外边；

当Lambda是函数唯一实参时，可以去掉调用代码中的空括号；

和局部变量一样，如果Lambda参数的类型可以被推导出来，就不需要显示的指定。

如果在函数内部使用Lambda,可以访问这个函数的参数，还有在Lambda之前定义的局部变量。

考虑这么一种情况，如果一个函数A接收一个函数类型参数，但是这个参数功能已经在其它地方定义成函数B了，有一种办法就是传入一个Lambda表达式给A，在这个表达式中调用B，但是这样就有点繁琐了，有没有可以直接拿到B的方式呢？

我都说了这么多了，肯定是有了。。。那就是成员引用。

8.成员引用

如果Lambda刚好是函数或者属性的委托，可以用成员引用替换。

Ps：不管引用的是函数还是属性，都不要在成员引用的名称后面加括号

引用顶层函数

如果Lambda要委托给一个接收多个参数的函数，提供成员引用代替会非常方便：fun sendEmail(person: Person, message: String) {

可以用 构造方法引用 存储或者延期执行创建类实例的动作，构造方法的引用的形式是在双冒号后指定类名称：

还可以用同样的方式引用扩展函数。

接下来稍微探究下Lambda的原理。

9.Lambda表达式原理

自Kotlin 1.0起，每个Lambda表达式都会被编译成一个匿名类，除非它是一个内联Lambda。后续版本计划支持生成Java 8字节码，一旦实现，编译器就可以避免为每一个lambda表达式都生成一个独立的.class文件。

如果Lambda捕捉了变量，每个被捕捉的变量会在匿名类中有对应的字段，而且每次调用都会创建一个这个匿名类的新实例。否则，一个单例就会被创建。类的名称由Lambda声明所在的函数名称加上后缀衍生出来，这个例子中就是TestLambdaKt$main$1.class。

编译后，生成两个文件。

先看下TestLambdaKt$main$1.class， 构造一个静态实例ch05.TestLambdaKt$main$1 INSTANCE,在类加载的时候进行赋值，同时继承接口Function0,实现invoke方法：

再看下另外一个类TestLambdaKt.class, 在main方法中传入TestLambdaKt$main$1.INSTANCE给方法salute,在方法salute中调用接口方法invoke，见上面。

Ps：Lambda内部没有匿名对象那样的的this：没有办法引用到Lambda转换成的匿名类实例。从编译器角度看，Lambda是一个代码块不是一个对象，不能把它当成对象引用。Lambda中的this引用指向的是包围它的类。

如果在Lambda中要用到常规意义上this呢？这个就需要带接收者的函数。看下比较常用的两个函数with和apply。

10.with函数

直接上Kotlin的源码，with在这里声明成内联函数(后面找机会说)， 接收两个参数，在函数体里面对接收者调用Lambda表达式。在Lambda表达式里面可以通过this引用到这个receiver对象。

看个例子：

with改造， 在with里面就不用显示通过StringBuilder进行append调用。

with返回的值是执行Lambda代码的结果，该结果是Lambda中的最后一个表达式的值。如果想返回的是接收者对象，而不是执行Lambda的结果，需要用apply函数。

11.apply函数

apply函数几乎和with函数一模一样，唯一的区别就是apply始终返回作为实参传递给它的对象，也就是接收者对象。

apply被声明称一个扩展函数，它的接收者变成了作为实参传入的Lambda的接收者。

可以调用库函数再简化：

12.总结

本文只是说了Kotlin中关于函数的一点特性，当然也没讲全，比如内联函数，高阶函数等，因为再写下去太长了，所以后面再补充。从上面几个例子也能大概感受到Kotlin的务实作风，提供了很多特性帮助开发者减少冗余代码的编写，可以提高效率，也能减少异常，让程序猿早点下班，永葆头发乌黑靓丽。