谨慎使用 Kotlin 的成员扩展函数

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() }

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() }

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() }
}

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() }
}

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()
}

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() }

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)
}

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

• 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?
}

• 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?
}

• 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? = ...

    // ...
}

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。

END

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