Kotlin 可以對(duì)一個(gè)類(lèi)的屬性和方法進(jìn)行擴(kuò)展，且不需要繼承或使用 Decorator 模式。

擴(kuò)展是一種靜態(tài)行為，對(duì)被擴(kuò)展的類(lèi)代碼本身不會(huì)造成任何影響。

擴(kuò)展函數(shù)

擴(kuò)展函數(shù)可以在已有類(lèi)中添加新的方法，不會(huì)對(duì)原類(lèi)做修改，擴(kuò)展函數(shù)定義形式：

fun receiverType.functionName(params){
    body
}

• receiverType：表示函數(shù)的接收者，也就是函數(shù)擴(kuò)展的對(duì)象
• functionName：擴(kuò)展函數(shù)的名稱(chēng)
• params：擴(kuò)展函數(shù)的參數(shù)，可以為NULL

以下實(shí)例擴(kuò)展 User 類(lèi) ：

class User(var name:String)

/**擴(kuò)展函數(shù)**/
fun User.Print(){
    print("用戶(hù)名 $name")
}

fun main(arg:Array<String>){
    var user = User("W3cschool")
    user.Print()
}

實(shí)例執(zhí)行輸出結(jié)果為：

用戶(hù)名 W3cschool

下面代碼為 MutableList 添加一個(gè)swap 函數(shù)：

// 擴(kuò)展函數(shù) swap,調(diào)換不同位置的值
fun MutableList<Int>.swap(index1: Int, index2: Int) {
    val tmp = this[index1]     //  this 對(duì)應(yīng)該列表
    this[index1] = this[index2]
    this[index2] = tmp
}

fun main(args: Array<String>) {

    val l = mutableListOf(1, 2, 3)
    // 位置 0 和 2 的值做了互換
    l.swap(0, 2) // 'swap()' 函數(shù)內(nèi)的 'this' 將指向 'l' 的值

    println(l.toString())
}

實(shí)例執(zhí)行輸出結(jié)果為：

[3, 2, 1]

this關(guān)鍵字指代接收者對(duì)象(receiver object)(也就是調(diào)用擴(kuò)展函數(shù)時(shí), 在點(diǎn)號(hào)之前指定的對(duì)象實(shí)例)。

擴(kuò)展函數(shù)是靜態(tài)解析的

擴(kuò)展函數(shù)是靜態(tài)解析的，并不是接收者類(lèi)型的虛擬成員，在調(diào)用擴(kuò)展函數(shù)時(shí)，具體被調(diào)用的的是哪一個(gè)函數(shù)，由調(diào)用函數(shù)的的對(duì)象表達(dá)式來(lái)決定的，而不是動(dòng)態(tài)的類(lèi)型決定的:

open class C

class D: C()

fun C.foo() = "c"   // 擴(kuò)展函數(shù) foo

fun D.foo() = "d"   // 擴(kuò)展函數(shù) foo

fun printFoo(c: C) {
    println(c.foo())  // 類(lèi)型是 C 類(lèi)
}

fun main(arg:Array<String>){
    printFoo(D())
}

實(shí)例執(zhí)行輸出結(jié)果為：

c

若擴(kuò)展函數(shù)和成員函數(shù)一致，則使用該函數(shù)時(shí)，會(huì)優(yōu)先使用成員函數(shù)。

class C {
    fun foo() { println("成員函數(shù)") }
}

fun C.foo() { println("擴(kuò)展函數(shù)") }

fun main(arg:Array<String>){
    var c = C()
    c.foo()
}

實(shí)例執(zhí)行輸出結(jié)果為：

成員函數(shù)

擴(kuò)展一個(gè)空對(duì)象

在擴(kuò)展函數(shù)內(nèi)， 可以通過(guò) this 來(lái)判斷接收者是否為 NULL,這樣，即使接收者為 NULL,也可以調(diào)用擴(kuò)展函數(shù)。例如:

fun Any?.toString(): String {
    if (this == null) return "null"
    // 空檢測(cè)之后，“this”會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為非空類(lèi)型，所以下面的 toString()
    // 解析為 Any 類(lèi)的成員函數(shù)
    return toString()
}
fun main(arg:Array<String>){
    var t = null
    println(t.toString())
}

實(shí)例執(zhí)行輸出結(jié)果為：

null

擴(kuò)展屬性

除了函數(shù)，Kotlin 也支持屬性對(duì)屬性進(jìn)行擴(kuò)展:

val <T> List<T>.lastIndex: Int
    get() = size - 1
 

擴(kuò)展屬性允許定義在類(lèi)或者kotlin文件中，不允許定義在函數(shù)中。初始化屬性因?yàn)閷傩詻](méi)有后端字段（backing field），所以不允許被初始化，只能由顯式提供的 getter/setter 定義。

val Foo.bar = 1 // 錯(cuò)誤：擴(kuò)展屬性不能有初始化器

擴(kuò)展屬性只能被聲明為 val。

伴生對(duì)象的擴(kuò)展

如果一個(gè)類(lèi)定義有一個(gè)伴生對(duì)象 ，你也可以為伴生對(duì)象定義擴(kuò)展函數(shù)和屬性。

伴生對(duì)象通過(guò)"類(lèi)名."形式調(diào)用伴生對(duì)象，伴生對(duì)象聲明的擴(kuò)展函數(shù)，通過(guò)用類(lèi)名限定符來(lái)調(diào)用：

class MyClass {
    companion object { }  // 將被稱(chēng)為 "Companion"
}

fun MyClass.Companion.foo() {
    println("伴隨對(duì)象的擴(kuò)展函數(shù)")
}

val MyClass.Companion.no: Int
    get() = 10

fun main(args: Array<String>) {
    println("no:${MyClass.no}")
    MyClass.foo()
}

實(shí)例執(zhí)行輸出結(jié)果為：

no:10
伴隨對(duì)象的擴(kuò)展函數(shù)

擴(kuò)展的作用域

通常擴(kuò)展函數(shù)或?qū)傩远x在頂級(jí)包下:

package foo.bar

fun Baz.goo() { …… } 

要使用所定義包之外的一個(gè)擴(kuò)展, 通過(guò)import導(dǎo)入擴(kuò)展的函數(shù)名進(jìn)行使用:

package com.example.usage

import foo.bar.goo // 導(dǎo)入所有名為 goo 的擴(kuò)展
                   // 或者
import foo.bar.*   // 從 foo.bar 導(dǎo)入一切

fun usage(baz: Baz) {
    baz.goo()
}

擴(kuò)展聲明為成員

在一個(gè)類(lèi)內(nèi)部你可以為另一個(gè)類(lèi)聲明擴(kuò)展。

在這個(gè)擴(kuò)展中，有個(gè)多個(gè)隱含的接受者，其中擴(kuò)展方法定義所在類(lèi)的實(shí)例稱(chēng)為分發(fā)接受者，而擴(kuò)展方法的目標(biāo)類(lèi)型的實(shí)例稱(chēng)為擴(kuò)展接受者。

class D {
    fun bar() { println("D bar") }
}

class C {
    fun baz() { println("C baz") }

    fun D.foo() {
        bar()   // 調(diào)用 D.bar
        baz()   // 調(diào)用 C.baz
    }

    fun caller(d: D) {
        d.foo()   // 調(diào)用擴(kuò)展函數(shù)
    }
}

fun main(args: Array<String>) {
    val c: C = C()
    val d: D = D()
    c.caller(d)

}

實(shí)例執(zhí)行輸出結(jié)果為：

D bar
C baz

在 C 類(lèi)內(nèi)，創(chuàng)建了 D 類(lèi)的擴(kuò)展。此時(shí)，C 被成為分發(fā)接受者，而 D 為擴(kuò)展接受者。從上例中，可以清楚的看到，在擴(kuò)展函數(shù)中，可以調(diào)用派發(fā)接收者的成員函數(shù)。

假如在調(diào)用某一個(gè)函數(shù)，而該函數(shù)在分發(fā)接受者和擴(kuò)展接受者均存在，則以擴(kuò)展接收者優(yōu)先，要引用分發(fā)接收者的成員你可以使用限定的 this 語(yǔ)法。

class D {
    fun bar() { println("D bar") }
}

class C {
    fun bar() { println("C bar") }  // 與 D 類(lèi) 的 bar 同名

    fun D.foo() {
        bar()         // 調(diào)用 D.bar()，擴(kuò)展接收者優(yōu)先
        this@C.bar()  // 調(diào)用 C.bar()
    }

    fun caller(d: D) {
        d.foo()   // 調(diào)用擴(kuò)展函數(shù)
    }
}

fun main(args: Array<String>) {
    val c: C = C()
    val d: D = D()
    c.caller(d)

}

實(shí)例執(zhí)行輸出結(jié)果為：

D bar
C bar

以成員的形式定義的擴(kuò)展函數(shù), 可以聲明為 open , 而且可以在子類(lèi)中覆蓋. 也就是說(shuō), 在這類(lèi)擴(kuò)展函數(shù)的派 發(fā)過(guò)程中, 針對(duì)分發(fā)接受者是虛擬的(virtual), 但針對(duì)擴(kuò)展接受者仍然是靜態(tài)的。

open class D {
}

class D1 : D() {
}

open class C {
    open fun D.foo() {
        println("D.foo in C")
    }

    open fun D1.foo() {
        println("D1.foo in C")
    }

    fun caller(d: D) {
        d.foo()   // 調(diào)用擴(kuò)展函數(shù)
    }
}

class C1 : C() {
    override fun D.foo() {
        println("D.foo in C1")
    }

    override fun D1.foo() {
        println("D1.foo in C1")
    }
}


fun main(args: Array<String>) {
    C().caller(D())   // 輸出 "D.foo in C"
    C1().caller(D())  // 輸出 "D.foo in C1" —— 分發(fā)接收者虛擬解析
    C().caller(D1())  // 輸出 "D.foo in C" —— 擴(kuò)展接收者靜態(tài)解析

}

實(shí)例執(zhí)行輸出結(jié)果為：

D.foo in C
D.foo in C1
D.foo in C