Kotlin 扩展函数
在 android 开发中，经常会使用到各种 utils 工具类。比如 ViewUtils， ScreenUtils， FileUtils 等，
这些类往往会提供一些静态方法，让我们进行一些通用的操作。
或者，我们常常会希望给某一个类增加一两个小属性或者方法，在用到这个类的地方都能调用，方便我们的开发。比如，我们希望每个 String 对象都能有一个方法，返回这个 String 对象包含的大写字母个数。
我们可能会在某个 utils 中这样写
public static int getStringCapitalCount(String s) throws Exception {
if (s == null) {
throw new Exception("string should not be null!");
}
int count = 0;
for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
char c = s.charAt(i);
if (c >= 65 && c <= 90) {
count++;
}
}
return count;
}
或者, 我们会考虑使用一个子类来继承这个父类，然后给子类添加这个方法，在代码中使用子类。当然，String 是不可继承的。
这样写，并没有什么问题，一贯的 java 写法。
但是在 Kotlin 中，我们有了更优雅的方式。既然我们最开始的目标是希望 String 类型多一个方法，那么我们的代码也应该写得像这样，如下：
// 函数名以类名作为前缀： ClassName.funName
// 该前缀叫做 接收者类型（receiver type）
fun String.capitalCount(): Int{
var count = 0
this.forEach { // this 指的是类的实例对象, 叫 接收者对象（receiver object）
if (it.toInt() in 65..90) {
count ++
}
}
return count
}
然后，我们可以在任何使用到 String 的地方，调用这个方法，就好像 String 类型本来就拥有这个方法一样。
fun main() {
val s = "AbCdEfg"
println(s.capitalCount())
}
这就是 Kotlin 中的扩展函数。
一般，将扩展函数定义在一个 Extensions.kt 的文件中，最外层直接写函数就可以，不需要像 java 一样定义一个类。这样定义的函数是顶层函数，类似于 java 中的静态函数，可以在任何地方被调用。
类似地， 我们再写一个例子，比如经常用到的将 Date 转为 String 的函数，我们使用扩展函数的方式：
fun Date.dateString(): String{
val dateFormat = SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd", Locale.getDefault())
return dateFormat.format(this)
}
// 调用时
fun main() {
println(Date().dateString())
}
注意
-
扩展函数虽然看起来像是往类里面添加了成员函数，但是实际上并没有改变类的任何结构。所以，对于类内部 private、protected 以及 internal（模块外访问）修饰的成员变量和函数，是不能够访问到的，编译器会报错。
Encapsulation of an Extension Function in Kotlin 如果扩展函数和类内部定义的成员函数重名，那么调用时执行的是类的函数。
扩展是静态解析的，调⽤的扩展函数是由函数调⽤所在的表达式的类型来决定的，⽽不是由表达式运⾏时求值结果决定的。例如：
open class Shape
class Rectangle: Shape()
fun Shape.getName() = "Shape"
fun Rectangle.getName() = "Rectangle"
fun printClassName(s: Shape) {
println(s.getName())
}
printClassName(Rectangle())
这个例子会输出 “Shape” ，因为调用的扩展函数只取决于 s 参数的类型声明，这里它是 Shape 类。
Kotlin 扩展属性
和扩展函数类似，Kotlin 同样支持扩展属性。比如：
// 给 StringBuilder 类添加扩展属性 firstLetter
var StringBuilder.firstLetter: Char
get() = get(0)
set(value) = this.setCharAt(0, value)
可以把扩展属性看作是两个扩展函数，一个是 getter， 一个是 setter 。
调用时：
fun main(args: Array) {
val message = StringBuilder("hello !")
println("${message.firstLetter} is the first letter of $message")
message.firstLetter = 'H'
println("${message.firstLetter} is the first letter of $message")
}
输出结果：
h is the first letter of hello !
H is the first letter of Hello !
注意
扩展属性没有初始化器，即扩展属性不能初始化，只能使用 getter / setter 来操作扩展属性的值。
val StringBuilder.firsetLetter = 'a' // 这是错误的， 不能初始化扩展属性
这是因为扩展属性并没有真正地插入一个属性到类中，所以扩展属性没有幕后字段（backing field），不能进行初始化。同样，也不能在扩展属性的 setter 里使用 field 关键字。
配合泛型使用
可以使用泛型来给多个类添加扩展属性。比如：
// 得到逆序的 string
val T.reverseString: String
get() {
return this.toString().reversed() // 实际上 reversed 函数也是 Kotlin String 类型自带的扩展函数
}
扩展的 Java 代码
Kotlin 究竟是如何实现扩展函数和扩展属性的呢？
还是使用之前 String.capitalCount 的例子，反编译后的 java 代码如下：
// Extension.kt 文件会被编译成 ExtensionKt.class
public final class ExtensionsKt {
public static final int capitalCount(@NotNull String $this$capitalCount) {
int count = 0;
CharSequence $this$forEach$iv = (CharSequence)$this$capitalCount;
int $i$f$forEach = false;
CharSequence var4 = $this$forEach$iv;
for(int var5 = 0; var5 < var4.length(); ++var5) {
char element$iv = var4.charAt(var5);
int var8 = false;
if ('A' <= element$iv) {
if ('Z' >= element$iv) {
++count;
}
}
}
return count;
}
实际上和在 java util 中实现方法一致，生成了一个以 String 类型为形参的静态方法，而函数形参 this$capitalCount 其实就是在 kotlin 中 this 指代的那个对象。
再看 StringBuilder.firstLetter 属性的反编译 java 代码：
public static final char getFirstLetter(@NotNull StringBuilder $this$firstLetter) {
return $this$firstLetter.charAt(0);
}
public static final void setFirstLetter(@NotNull StringBuilder $this$firstLetter, char value) {
$this$firstLetter.setCharAt(0, value);
}
其实就是生成了两个静态的方法，一个 setter 和 一个 getter。用两个扩展函数也可以达到同样的效果。