🔶 Kotlin 扩展函数与作用域函数

面试高频指数：⭐⭐⭐⭐ 扩展函数是 Kotlin 最优雅的特性之一，作用域函数是日常开发高频 API。

1. 扩展函数（Extension Function）

1.1 定义与使用

// 给 String 添加扩展函数
fun String.isEmail(): Boolean {
    return this.contains("@") && this.contains(".")
}

// 给 View 添加扩展
fun View.visible() {
    this.visibility = View.VISIBLE
}

fun View.gone() {
    this.visibility = View.GONE
}

// 使用
val email = "[email protected]"
println(email.isEmail())     // true
button.visible()

原理：扩展函数不会修改原类，编译后是静态方法，接收者作为第一个参数：

// 编译后的伪代码
public static boolean isEmail(String $this) {
    return $this.contains("@") && $this.contains(".");
}

1.2 扩展属性

// 扩展属性（不能有 backing field）
val String.lastChar: Char
    get() = this[this.length - 1]

val dp: Int.dp
    get() = (this * resources.displayMetrics.density).toInt()

// 使用
println("hello".lastChar)    // 'o'

1.3 成员函数优先级更高

class Foo {
    fun bar() = "成员函数"
}

fun Foo.bar() = "扩展函数"

Foo().bar()    // "成员函数"（成员优先于扩展）

1.4 扩展函数与泛型

// 泛型扩展
fun <T> List<T>.secondOrNull(): T? = if (size >= 2) this[1] else null

// 可空接收者
fun String?.isEmptyOrNull(): Boolean = this == null || this.isEmpty()

2. 作用域函数（Scope Functions）

2.1 五个作用域函数总览

函数	上下文对象	返回值	适用场景
let	it	表达式结果	空安全 + 转换
run	this	表达式结果	配置对象 + 返回值
with	this	表达式结果	批量操作对象
apply	this	对象本身	初始化配置
also	it	对象本身	副作用（日志/校验）

2.2 各函数实战

// ① let：空安全 + 结果转换
val length = name?.let { it.length } ?: 0

// ② run：配置 + 返回结果
val result = textView.run {
    text = "hello"
    textSize = 20f
    "${text} 长度: ${text.length}"    // 返回表达式结果
}

// ③ with：批量操作（非扩展函数，接收对象作参数）
val info = with(user) {
    "$name - $email - $age"
}

// ④ apply：对象初始化（返回对象本身）
val dialog = AlertDialog.Builder(context).apply {
    setTitle("提示")
    setMessage("确定删除吗？")
    setPositiveButton("确定") { _, _ -> delete() }
}.create()

// ⑤ also：副作用（返回对象本身）
val user = User().also {
    println("创建用户: ${it.name}")
    check(it.email.isNotEmpty()) { "邮箱不能为空" }
}

2.3 典型用法模式

// 链式调用 + also 打日志
fun process(list: List<Int>) {
    list.filter { it > 0 }
        .also { println("过滤后: $it") }
        .map { it * 2 }
        .also { println("加倍后: $it") }
}

// 判空后初始化（run + let 组合）
fun initView() {
    findViewById<TextView>(R.id.tv)?.let { tv ->
        tv.apply {
            text = "loading"
            visibility = View.VISIBLE
        }
    }
}

3. 其他常用标准库函数

// takeIf / takeUnless：条件过滤
val max = list.maxOrNull()?.takeIf { it > 0 }   // 满足条件返回，否则 null

// repeat：重复执行
repeat(3) { index -> println("第 $index 次") }

// runCatching：异常捕获
val result = runCatching { riskyOperation() }
    .onSuccess { println("成功: $it") }
    .onFailure { println("失败: ${it.message}") }
    .getOrDefault(default)

// also/apply 与 takeIf 组合
val even = number.takeIf { it % 2 == 0 }?.also { println("偶数: $it") }

4. 高频面试题

Q1：扩展函数是怎么实现的？会修改原类吗？ A：编译为静态方法，接收者作为第一个参数传入。不修改原类（Java 无法调用， 除非作为静态方法通过工具类访问）。Kotlin 中看起来像成员方法。

Q2：apply、run、with 的区别？ A：apply 返回对象本身（用于初始化）；run 和 with 返回 lambda 结果 （用于计算/转换）；run 是扩展函数（obj.run {}），with 接收对象参数 （with(obj) {}），语义相同。

Q3：let 和 also 的区别？ A：let 返回 lambda 结果（适合空安全转换）；also 返回对象本身 （适合副作用如日志、校验）。let 用 it、also 用 it，但返回值不同。

Q4：什么时候用 apply？ A：对象创建后需要一次性配置多个属性时（View 配置、Dialog 构建、 数据类拷贝后修改）。返回对象本身支持链式。

Q5：扩展函数能访问私有成员吗？ A：不能。扩展函数没有"特权"，只能访问接收者的公有成员（public）。 需要访问私有成员时，可用伴生对象的扩展或反射。

5. 小结

• 扩展函数：不修改原类，静态方法 + 接收者参数。
• 成员函数优先级高于扩展函数。
• 作用域函数选择：初始化用 apply、副作用用 also、转换用 let、计算用 run/with。
• 组合使用（let + apply + also）写出优雅链式代码。