Kotlin 内联函数、高阶函数、扩展函数
Kotlin 内联函数
性能优化原理
官方文档中有如下说明：
使用高阶函数会带来运行时性能损耗：每个函数都是一个对象，并会形成闭包。闭包包含了函数体内访问的变量作用域。函数对象和类的内存分配以及虚拟调用都会产生额外的运行时开销。
这表明在执行高阶函数或lambda表达式时，Kotlin会隐式将这些函数转换为FunctionN对象（如Function1、Function2等），每次调用都会带来以下额外开销：
- 函数对象的创建和内存分配
- 虚拟调用（虚方法表查找）
- 闭包环境的维护
内联机制详解
内联函数通过inline关键字声明，其作用就是将函数体直接内联到调用处，从而：
- 消除函数对象创建的开销
- 避免虚拟调用，直接执行目标代码
- 允许使用非局部返回（return能直接跳出外层函数）
使用场景与限制
需要注意的是：
- 由于函数体被直接展开，这会增加字节码体积（典型的空间换时间）
- 不适合内联大型函数（编译器会发出警告）
- 带lambda参数的库函数（如集合操作）通常都设计为内联函数
- 可通过
noinline局部禁用特定参数的内联
Kotlin 高阶函数
核心概念
Kotlin 高阶函数是指可以接收函数作为参数或返回函数的函数。其核心在于将函数本身视为可操作的数据，这体现在：
- 函数类型声明语法：(参数类型) -> 返回值类型
- 支持lambda表达式和函数引用两种形式
- 闭包自动捕获上下文变量
典型应用场景
- 集合操作（filter/map/reduce等）
list.filter { it > 0 }.map { it * 2 }
- 回调机制
fun requestData(callback: (Result) -> Unit) {//...异步操作完成后调用callback
}
- DSL构建
html { head { /*...*/ }body { /*...*/ }
}
实现原理
在JVM层面，Kotlin高阶函数会被编译为：
- FunctionN接口的实现类
- 如果lambda没有捕获变量，则生成单例对象
- 否则会生成包含捕获字段的匿名类
Kotlin 拓展函数
语法与语义
Kotlin 的扩展函数通过以下语法定义：
fun ReceiverType.functionName(params): ReturnType {// this指向接收者对象
}
特点包括：
- 可定义在任何能import的地方（顶级作用域或对象声明内）
- 支持泛型接收者类型
- 可以定义扩展属性（实质是扩展方法）
底层实现机制
在字节码层面，扩展函数会被转换为：
public static ReturnType functionName(ReceiverType $receiver, Params params)
这解释了为什么：
- 扩展函数不能访问私有成员
- 调用时实际上执行的是静态方法调用
- 不会影响原始类的继承结构
最佳实践
- 优先为不可修改的第三方库添加扩展
- 避免与类成员方法命名冲突
- 合理使用扩展接收者可为空的设计
fun String?.safeLength(): Int = this?.length ?: 0
扩展函数VS成员方法
当出现签名冲突时，调用优先级规则：
- 成员方法始终优先
- 同一作用域的扩展优于导入的扩展
- 显式指定接收者类型可以强制调用扩展函数