Kotlin中局部方法的深入探究

2023-09-07 17:26:04 253

前言

Kotlin是由开发过IntelliJIDEA、AndroidStudio、PyCharm等IDE的著名IDE厂商JetBrains公司设计并开源的编程语言。2011年7月推出的Kotlin项目深受《EffectiveJava》的影响，直到2016年2月15日第一个官方稳定版本Kotlinv1.0才正式发布，2017年GoogleI/O开发者大会中，Google宣布Kotlin成为Android开发的一级语言，Kotlin“转正”。

在Kotlin中，定义方法很有趣，不仅仅因为方法的关键字是fun(function前几个字符)，还是因为你会惊奇的发现，它允许我们在方法中定义方法。如下

funmethodA(){
funmethodB(){

}
methodB()//valid
}

//methodB()invalid

其中

methodB定义在methodA的方法体中，即methodB被称为局部方法或局部函数
methodB只能在methodA中方法调用
methodB在methodA方法外调用，会引起编译错误

既然Kotlin支持了局部方法，相比它应该有什么特殊的用武之地呢

首先它的特点还是像它的名字一样，局部，这就意味着它有着无可比拟的更小范围的限定能力。保证了小范围的可用性，隔绝了潜在的不相关调用的可能。

作为编程中的金科玉律，方法越小越好，相比纵向冗长的代码片段，将其按照职责切分成功能单一的小的局部方法，最后组织起来调用，会让我们的代码显得更加的有条理和清晰。

作为一个程序员，好奇应该是他的特质之一，我们应该会想要研究一下，局部方法的实现原理是什么，至少我们在Java时代从来没有见过这种概念。

其实这件事仔细研究起来，还是有不少细节的。因为这其中局部方法可以捕获外部的变量也可以不捕获外部的变量。

下面就是捕获外部变量的一种情况

funoutMethodCapture(args:Array){
funcheckArgs(){
if(args.isEmpty()){
println("innerMethodcheckargs")
Throwable().printStackTrace()
}
}
checkArgs()
}

这其中，局部方法checkArgs捕获了outMethodCapture的参数args。

所以，不捕获外部变量的情况也不难理解，如下,即checkArgs处理args都是通过参数传递的。

funoutMethodNonCapture(args:Array){
funcheckArgs(args:Array){
if(args.isEmpty()){
println("outMethodNonCapturecheckargs")
Throwable().printStackTrace()
}
}
checkArgs(args)
}

首先我们分析一下捕获变量的局部方法的实现原理

publicstaticfinalvoidoutMethodCapture(@NotNullfinalString[]args){
Intrinsics.checkParameterIsNotNull(args,"args");
checkArgs$=newFunction0(){
//$FF:syntheticmethod
//$FF:bridgemethod
publicObjectinvoke(){
this.invoke();
returnUnit.INSTANCE;
}

publicfinalvoidinvoke(){
Object[]var1=(Object[])args;
if(var1.length==0){
Stringvar2="innerMethodcheckargs";
System.out.println(var2);
(newThrowable()).printStackTrace();
}

}
};
checkArgs$.invoke();
}

如上实现原理，就是局部方法实现其实就是实现了一个匿名内部类的实例，然后再次调用即可。对于不捕获的局部方法要稍有不同，首先我们反编译得到对应的Java代码

publicstaticfinalvoidoutMethodNonCapture(@NotNullString[]args){
Intrinsics.checkParameterIsNotNull(args,"args");
checkArgs$=null.INSTANCE;
checkArgs$.invoke(args);
}

我们得到的是一个不完整的代码，这时候需要我们前往项目工程，结合一些对应的class文件分析。首先我们找到类似这样的文件MainKt$outMethodCapture$1.class(其class文件按照”文件名$方法名$内部类序号”的规则)。

使用javap方法再次反编译分析该文件，注意对于$符号需要简单处理一下。

➜KotlinInnerFunctionjavap-c"MainKt\$outMethodNonCapture\$1.class"
Compiledfrom"Main.kt"
finalclassMainKt$outMethodNonCapture$1extendskotlin.jvm.internal.Lambdaimplementskotlin.jvm.functions.Function1{
publicstaticfinalMainKt$outMethodNonCapture$1INSTANCE;

publicjava.lang.Objectinvoke(java.lang.Object);
Code:
0:aload_0
1:aload_1
2:checkcast#11//class"[Ljava/lang/String;"
5:invokevirtual#14//Methodinvoke:([Ljava/lang/String;)V
8:getstatic#20//Fieldkotlin/Unit.INSTANCE:Lkotlin/Unit;
11:areturn

publicfinalvoidinvoke(java.lang.String[]);
Code:
0:aload_1
1:ldc#23//Stringargs
3:invokestatic#29//Methodkotlin/jvm/internal/Intrinsics.checkParameterIsNotNull:(Ljava/lang/Object;Ljava/lang/String;)V
6:aload_1
7:checkcast#31//class"[Ljava/lang/Object;"
10:astore_2
11:aload_2
12:arraylength
13:ifne20
16:iconst_1
17:goto21
20:iconst_0
21:ifeq44
24:ldc#33//StringoutMethodNonCapturecheckargs
26:astore_2
27:getstatic#39//Fieldjava/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
30:aload_2
31:invokevirtual#45//Methodjava/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/Object;)V
34:new#47//classjava/lang/Throwable
37:dup
38:invokespecial#51//Methodjava/lang/Throwable."":()V
41:invokevirtual#54//Methodjava/lang/Throwable.printStackTrace:()V
44:return

MainKt$outMethodNonCapture$1();
Code:
0:aload_0
1:iconst_1
2:invokespecial#61//Methodkotlin/jvm/internal/Lambda."":(I)V
5:return

static{};
Code:
0:new#2//classMainKt$outMethodNonCapture$1
3:dup
4:invokespecial#80//Method"":()V
7:putstatic#82//FieldINSTANCE:LMainKt$outMethodNonCapture$1;
10:return
}

上面的类其实比较简单，更重要的这是一个单例的实现。因为这样相比捕获的情况下，减少了匿名内部类的生成和实例的创建，理论上带来的代价也会更小。

考虑到上面的对比，如果在使用局部方法时，建议使用不捕获外部变量的方式会更加推荐。

使用注意

是的，使用局部方法有一个注意事项，也就是一种规则约定，那就是需要先定义才能使用，否则会报错，如下所示

funoutMethodInvalidCase(args:Array){
checkArgs()//invalidunresolvedreference
funcheckArgs(){
if(args.isEmpty()){
println("innerMethodcheckargs")
Throwable().printStackTrace()
}
}
checkArgs()//valid
}

但是呢，先定义局部方法，再使用还是有一些问题，这种问题主要表现在代码可读性上。

试想一下，如果你进入一个方法，看到的是一连串的局部方法，可能或多或少有点别扭。

但是试想一下，既然有这样的问题，为什么还要被设计成这个样子呢。首先，我们先看个小例子

0funoutMethodInvalidCase(args:Array){
checkArgs(args)
vara=0//thereasonwhyit'sunresolved
funcheckArgs(args:Array){
if(args.isEmpty()){
println("outMethodNonCapturecheckargs")
Throwable().printStackTrace()
a.toString()
}
}
}

因为局部方法可以capture局部变量，checkArgs捕获了局部变量a，当第一行代码checkArgs调用时，而checkArgs看似定义了，但是第二行却还没有执行到，导致了编译问题。

目前，capture变量和非capture的局部方法使用都是一致的，都需要先定义，再使用。

关于Kotlin中的局部方法，我们可以去尝试来达到限定范围，拆分方法的目的，在使用时，尽量选择非捕获的形式的局部方法。

总结

以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，如果有疑问大家可以留言交流，谢谢大家对毛票票的支持。

Kotlin中局部方法的深入探究

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