Kotlin作用域函数之间的区别和使用场景详解
作用域函数
Kotlin的作用域函数有五种：let、run、with、apply以及also。
这些函数基本上做了同样的事情：在一个对象上执行一个代码块。
下面是作用域函数的典型用法:
valadam=Person("Adam").apply{
age=20
city="London"
}
println(adam)
如果不使用apply来实现，每次给新创建的对象属性赋值时就必须重复其名称。
valadam=Person("Adam")
adam.age=20
adam.city="London"
println(adam)
作用域函数没有引入任何新的技术，但是它们可以使你的代码更加简洁易读。
事实上，同样的功能可能多个作用域函数都能实现，但我们应该根据不同的场景和需求来使用合适的作用域函数，以求更优雅的实现。
如果想直接查看作用域函数之间的区别与使用场景归纳表，请点击这里。
下面我们将详细描述这些作用域函数的区别及约定用法。
区别
作用域函数之间有两个主要区别：
- 引用上下文对象的方式
- 返回值
引用上下文对象的方式：this还是it
在作用域函数的lambda表达式里，上下文对象可以不使用其实际名称而是使用一个更简短的引用（this或it）来访问。
作用域函数引用上下文对象有两种方式：
- 作为lambda表达式的接收者（this）:run、with、apply
- 作为lambda表达式的参数（it）:let、also
funmain(){
valstr="Hello"
//this
str.run{
println("Thereceiverstringlength:$length")
//println("Thereceiverstringlength:${this.length}")//和上句效果相同
}
//it
str.let{
println("Thereceiverstring'slengthis${it.length}")
}
}
作为lambda表达式的接收者
run、with以及apply将上下文对象作为lambda表达式接收者，通过关键字this引用上下文对象。可以省略this，使代码更简短。
使用场景：主要对上下文对象的成员进行操作（访问属性或调用函数）。
valadam=Person("Adam").apply{
age=20//和this.age=20或者adam.age=20一样
city="London"
}
println(adam)
作为lambda表达式的参数
let及also将上下文对象作为lambda表达式参数。如果没有指定参数名，对象可以用隐式默认名称it访问。it比this简短，带有it的表达式通常更容易阅读。然而，当调用对象函数或属性时，不能像this这样隐式地访问对象。
使用场景：主要对上下文对象进行操作，作为参数使用。
fungetRandomInt():Int{
returnRandom.nextInt(100).also{
writeToLog("getRandomInt()generatedvalue$it")
}
}
vali=getRandomInt()
此外，当将上下文对象作为参数传递时，可以为上下文对象指定在作用域内的自定义名称（为了提高代码的可读性）。
fungetRandomInt():Int{
returnRandom.nextInt(100).also{value->
writeToLog("getRandomInt()generatedvalue$value")
}
}
vali=getRandomInt()
返回值
根据返回结果，作用域函数可以分为以下两类：
- 返回上下文对象：apply、also
- 返回lambda表达式结果：let、run、with
可以根据在代码中的后续操作来选择适当的函数。
返回上下文对象
apply及also的返回值是上下文对象本身。因此，它们可以作为辅助步骤包含在调用链中：你可以继续在同一个对象上进行链式函数调用。
valnumberList=mutableListOf() numberList.also{println("Populatingthelist")} .apply{ add(2.71) add(3.14) add(1.0) } .also{println("Sortingthelist")} .sort()
它们还可以用在返回上下文对象的函数的return语句中。
fungetRandomInt():Int{
returnRandom.nextInt(100).also{
writeToLog("getRandomInt()generatedvalue$it")
}
}
vali=getRandomInt()
返回lambda表达式结果
let、run及with返回lambda表达式的结果。所以，在需要使用其结果给一个变量赋值，或者在需要对其结果进行链式操作等情况下，可以使用它们。
valnumbers=mutableListOf("one","two","three")
valcountEndsWithE=numbers.run{
add("four")
add("five")
count{it.endsWith("e")}
}
println("Thereare$countEndsWithEelementsthatendwithe.")
此外，还可以忽略返回值，仅使用作用域函数为变量创建一个临时作用域。
valnumbers=mutableListOf("one","two","three")
with(numbers){
valfirstItem=first()
vallastItem=last()
println("Firstitem:$firstItem,lastitem:$lastItem")
}
约定用法
let
上下文对象作为lambda表达式的参数（it）来访问。返回值是lambda表达式的结果。
let可用于在调用链的结果上调用一个或多个函数。例如，以下代码打印对集合的两个操作的结果：
valnumbers=mutableListOf("one","two","three","four","five")
valresultList=numbers.map{it.length}.filter{it>3}
println(resultList)
使用let，可以写成这样：
valnumbers=mutableListOf("one","two","three","four","five")
numbers.map{it.length}.filter{it>3}.let{
println(it)
//如果需要可以调用更多函数
}
若代码块仅包含以it作为参数的单个函数，则可以使用方法引用(::)代替lambda表达式：
valnumbers=mutableListOf("one","two","three","four","five")
numbers.map{it.length}.filter{it>3}.let(::println)
let经常用于仅使用非空值执行代码块。如需对非空对象执行操作，可对其使用安全调用操作符?.并调用let在lambda表达式中执行操作。
valstr:String?="Hello"
//processNonNullString(str)//编译错误：str可能为空
vallength=str?.let{
println("let()calledon$it")
processNonNullString(it)//编译通过：'it'在'?.let{}'中必不为空
it.length
}
使用let的另一种情况是引入作用域受限的局部变量以提高代码的可读性。如需为上下文对象定义一个新变量，可提供其名称作为lambda表达式参数来替默认的it。
valnumbers=listOf("one","two","three","four")
valmodifiedFirstItem=numbers.first().let{firstItem->
println("Thefirstitemofthelistis'$firstItem'")
if(firstItem.length>=5)firstItemelse"!"+firstItem+"!"
}.toUpperCase()
println("Firstitemaftermodifications:'$modifiedFirstItem'")
with
一个非扩展函数：上下文对象作为参数传递，但是在lambda表达式内部，它可以作为接收者（this）使用。返回值是lambda表达式结果。
建议使用with来调用上下文对象上的函数，而不使用lambda表达式结果。在代码中，with可以理解为“对于这个对象，执行以下操作。”
valnumbers=mutableListOf("one","two","three")
with(numbers){
println("'with'iscalledwithargument$this")
println("Itcontains$sizeelements")
}
with的另一个使用场景是引入一个辅助对象，其属性或函数将用于计算一个值。
valnumbers=mutableListOf("one","two","three")
valfirstAndLast=with(numbers){
"Thefirstelementis${first()},"+
"thelastelementis${last()}"
}
println(firstAndLast)
run
上下文对象作为接收者（this）来访问。返回值是lambda表达式结果。
run和with做同样的事情，但是调用方式和let一样——作为上下文对象的扩展函数.
当lambda表达式同时包含对象初始化和返回值的计算时，run很有用。
valservice=MultiportService("https://example.kotlinlang.org",80)
valresult=service.run{
port=8080
query(prepareRequest()+"toport$port")
}
//同样的代码如果用let()函数来写:
valletResult=service.let{
it.port=8080
it.query(it.prepareRequest()+"toport${it.port}")
}
除了在接收者对象上调用run之外，还可以将其用作非扩展函数。非扩展run可以使你在需要表达式的地方执行一个由多个语句组成的块。
valhexNumberRegex=run{
valdigits="0-9"
valhexDigits="A-Fa-f"
valsign="+-"
Regex("[$sign]?[$digits$hexDigits]+")
}
for(matchinhexNumberRegex.findAll("+1234-FFFFnot-a-number")){
println(match.value)
}
apply
上下文对象作为接收者（this）来访问。返回值是上下文对象本身。
对于不返回值且主要在接收者（this）对象的成员上运行的代码块使用apply。apply的常见情况是对象配置。这样的调用可以理解为“将以下赋值操作应用于对象”。
valadam=Person("Adam").apply{
age=32
city="London"
}
println(adam)
将接收者作为返回值，可以轻松地将apply包含到调用链中以进行更复杂的处理。
also
上下文对象作为lambda表达式的参数（it）来访问。返回值是上下文对象本身。
also对于执行一些将上下文对象作为参数的操作很有用。对于需要引用对象而不是其属性与函数的操作，或者不想屏蔽来自外部作用域的this引用时，请使用also。
当在代码中看到also时，可以将其理解为“并且用该对象执行以下操作”。
valnumbers=mutableListOf("one","two","three")
numbers
.also{println("Thelistelementsbeforeaddingnewone:$it")}
.add("four")
总结
下表总结了Kotlin作用域函数的主要区别与使用场景:
| 函数 | 对象引用 | 返回值 | 是否是扩展函数 | 使用场景 |
|---|---|---|---|---|
| let | it | Lambda表达式结果 | 是 | 1.对一个非空对象执行lambda表达式 2.将表达式作为变量引入为局部作用域中 |
| run | this | Lambda表达式结果 | 是 | 对象配置并且计算结果 |
| run | - | Lambda表达式结果 | 不是：调用无需上下文对象 | 在需要表达式的地方运行语句 |
| with | this | Lambda表达式结果 | 不是：把上下文对象当做参数 | 一个对象的一组函数调用 |
| apply | this | 上下文对象 | 是 | 对象配置 |
| also | it | 上下文对象 | 是 | 附加效果 |
参考资料
Kotlin语言中文网
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