一、本文概要
本文是對<<Kotlin in Action>>
的學習筆記,如果需要執行相應的程式碼可以訪問線上環境 try.kotlinlang.org,這部分的思維導圖為:
二、Lambda 表示式和成員引用
Lambda
表示式,本質上是可以 傳遞給函式的一小段程式碼,可以輕鬆地把通用的程式碼結構抽取成庫函式,Kotlin
標準庫就大量地使用了它們。
2.1 Lambda 簡介:作為函式引數的程式碼塊
Lambda
的應用場景有:
- 當一個事件發生的時候執行這個事件處理器
- 把這個操作應用到這個資料結構中所有的元素上
在Java
中,可以用匿名內部類來實現,但是它的語法很囉嗦,下面我們演示用Lambda
來實現點選監聽:
button.setOnClickListener { /* 點選後執行的動作 */}
複製程式碼
2.2 Lambda 和集合
我們對集合執行的大部分任務都遵循幾個通用的模式,所以實現這幾個模式的程式碼應該放在一個庫裡,下面我們演示一個例子:將Person
資料類放到一個集合當中,並從中選出年齡最大的一個人。
maxBy
函式,它只需要一個實參:一個函式,指定比較哪個值來找到最大的元素,花括號中的程式碼{ it.age }
就是實現了這個邏輯的lambda
,它接收一個集合中的元素作為實參(使用it
引用它)並且返回用來比較的值,在上面的例子中:
- 集合元素是
Person
物件 - 用來比較的值是儲存在其
age
屬性中的值
如果lambda
剛好是 函式或者屬性的委託,可以用 成員引用 替換。
people.maxBy(Person :: age)
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2.3 Lambda 表示式語法
一個Lambda
表示式把一小段行為進行編碼,你能把它 當做值到處傳遞,它可以被 獨立地宣告並儲存到一個變數中,但是最常見的還是直接宣告它並傳遞給函式,下面是一個Lambda
表示式的語法,->
前為 引數,後為 函式體,始終用 花括號包圍。
{x : Int, y : Int -> x + y}
複製程式碼
2.3.1 將 Lambda 表示式儲存在變數中
可以將Lambda
表示式儲存在一個變數中,把這個變數當做普通函式對待(即通過相應的實參呼叫它):
2.3.2 直接呼叫 Lambda 表示式
如果需要把一小段程式碼封閉在一個程式碼塊中,可以使用庫函式run
,這種呼叫和內建語言結構一樣高效且不會帶來額外執行時開銷:
2.3.3 Lambda 表示式的簡化過程
現在,讓我們回到最開始尋找集合中年齡最大的人的例子,它原本的呼叫方法如下,maxBy
函式接收一個lambda
表示式{ p : Person -> p.age }
作為引數:
people.maxBy({ p : Person -> p.age })
複製程式碼
上面這段程式碼的解釋為:花括號中的程式碼片段是lambda
表示式,把它作為實參傳給函式,這個lambda
接收一個型別為Person
的引數並返回它的年齡。下面,我們一起來看一下如何簡化這個表示式:
- 第一步:
Kotlin
有一個語法規定,如果lambda
表示式是函式呼叫的 最後一個實參,它可以 放到括號的外邊,因此上面的例子簡化為:
//第一步:將 lambda 表示式放到括號的外邊。
people.maxBy() { p : Person -> p.age }
複製程式碼
- 第二步:當
lambda
是函式 唯一的實參,還可以 去掉呼叫程式碼中的空括號對
//第二步:去掉空括號對。
people.maxBy { p : Person -> p.age }
複製程式碼
- 第三步:和區域性變數一樣,如果
lambda
引數的型別可以被推倒出來,你就不需要顯示地指定它,以maxBy
函式為例,其 引數型別始終和集合的元素型別相同,因此編譯器知道你是對Person
物件的集合呼叫maxBy
函式,可以簡化為:
//第三步:省略 lambda 引數型別。
people.maxBy { p -> p.age }
複製程式碼
但是如果我們用變數儲存lambda
,那麼就沒有可以推斷出引數型別的上下文,所以你必須顯示地指定引數型別:
//無法推斷出引數的型別,必須顯示地指定引數的型別。
val getAge = { p : Person : p.age }
people.maxBy (getAge)
複製程式碼
- 第四步:如果當前上下文期望的是 只有一個引數的 lambda ,並且這個引數的型別可以推斷出來,那麼可以使用預設引數名稱
it
代替命名引數:
//第四步:使用預設引數名稱。
people.maxBy { it.age }
複製程式碼
2.3.4 又見 joinToString 函式
在 Kotlin 知識梳理(2) - 函式的定義與呼叫 中,我們通過joinToString
介紹了命名引數和預設引數值的用法,實際上在標準庫中也有定義這個函式,不同之處在於它可以接收一個附加的函式引數,這個函式可以用toString
函式以外的方法來把一個 元素轉換成字串,下面顯示如何 只列印出人的名字
2.3.5 lambda 表示式包含更多語句
lambda
表示式可以包含更多的語句,最後一個表示式就是lambda
的結果:
2.4 在作用域中訪問變數
當在函式內宣告一個匿名內部類時,能夠在這個匿名內部類引用這個函式的引數和區域性變數,也可以用lambda
做同樣的事情,如果在函式內部使用lambda
,也可以訪問這個函式的引數,還有在lambda
之前定義的區域性變數。
下面我們用標準庫函式forEach
來展示這種行為,它是最基本的集合操作函式之一:它所做的全部事情就是在集合中的每一個元素之上都呼叫給定的lambda
:
2.4.1 在 lambda 中改變區域性變數
Kotlin
中不會僅限於訪問final
變數,在lambda
內部也可以修改這些變數,下面的程式碼中對給定的相應狀態碼set
分別進行計數。
Kotlin
中,它允許在lambda
內部訪問非final
變數甚至修改它們。從lambda
內訪問外部變數,我們稱這些 變數被 lambda 捕捉,就像上面例子中的clientErrors
和serverErrors
。
預設情況下,區域性變數的生命週期被限制在宣告這個區域性變數的函式當中,但是如果它被lambda
捕捉了,使用這個變數的程式碼可以被儲存並稍後執行,原理為:
- 當捕捉
final
變數時,它的值和使用這個值的lambda
程式碼一起儲存。 - 對非
final
變數,它的值被封裝在一個包裝器中,這樣你就可以改變這個值,而對這個包裝器的引用會和lambda
程式碼一起儲存。
2.4.2 捕捉可變變數
Java
只允許捕捉final
變數,而當你想捕捉可變變數的時候,可以使用兩種技巧:
- 宣告一個單元素的陣列,其中儲存可變值
- 建立一個包裝類的例項,其中儲存要改變的值的引用
這樣,當捕捉了一個可變變數var
的時候,它的值被作為Ref
類的一個例項被儲存下來,Ref
變數是final
的能輕易被捕捉,然後實際值儲存在其欄位中,並且可以在lambda
內被修改。
2.5 成員引用
2.5.1 基本概念
在上面的例子中,我們演示了 如何讓你把程式碼塊作為引數傳遞給函式,但是如果要當做引數傳遞的程式碼已經被定義成了函式,這時候就需要 把函式轉換成一個值,這種方式稱為 成員引用。
val getAge = Person :: age
複製程式碼
它提供了簡明的語法,來建立一個 呼叫單個方法或者訪問單個屬性的函式值,雙冒號把 類名稱 與 你要引用的成員(一個方法或者屬性)名稱 隔開。
成員引用和呼叫該函式的lambda
具有一樣的型別,所以可以互換使用:
people.maxBy(Person : age)
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2.5.2 引用頂層函式
除此之外,還可以引用頂層函式,這裡我們省略了類名稱,直接以:
開頭,成員引用::salute
被當作實參傳遞給庫函式run
,它會呼叫相應的函式:
2.5.3 儲存或者延期執行建立類例項的動作
我們還可以使用 構造方法引用 儲存或者延期執行建立類例項的動作,構造方法引用的形式是 在雙冒號後指定類的名稱:
2.5.4 引用擴充套件函式
我們還可以以同樣的方式引用擴充套件函式,這裡我們定義一個擴充套件函式isAdult
方法,選出年齡大於21
的人。
執行結果為:
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