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🔧 扩展函数

📖 什么是扩展函数？​

**扩展函数（Extension Function）**是一种在不修改现有类的情况下为其添加新函数的功能。可以像使用原有方法一样使用它！

💡 基本用法​

第一个扩展函数​

// 为 String 添加新函数！
fun String.isEmail(): Boolean {
    return this.contains("@") && this.contains(".")
}

fun main() {
    val email = "hong@example.com"

    println(email.isEmail())  // true
    println("invalid".isEmail())  // false
}

扩展属性​

val String.firstChar: Char
    get() = if (this.isNotEmpty()) this[0] else ' '

fun main() {
    println("Hello".firstChar)  // H
    println("Kotlin".firstChar)  // K
}

🎯 实战示例​

字符串工具​

// 电话号码格式化
fun String.toPhoneFormat(): String {
    return if (this.length == 11) {
        "${substring(0, 3)}-${substring(3, 7)}-${substring(7)}"
    } else {
        this
    }
}

// 字符串截断
fun String.truncate(length: Int): String {
    return if (this.length > length) {
        "${substring(0, length)}..."
    } else {
        this
    }
}

// 仅提取数字
fun String.numbersOnly(): String {
    return this.filter { it.isDigit() }
}

fun main() {
    println("01012345678".toPhoneFormat())  // 010-1234-5678

    val long = "This is a very long text"
    println(long.truncate(10))  // This is a ...

    println("价格：1,500元".numbersOnly())  // 1500
}

数字工具​

// 判断偶数
fun Int.isEven(): Boolean = this % 2 == 0

// 范围检查
fun Int.isBetween(min: Int, max: Int): Boolean {
    return this in min..max
}

// 货币格式
fun Int.toCurrency(): String {
    return "%,d元".format(this)
}

fun main() {
    println(4.isEven())  // true
    println(7.isEven())  // false

    println(50.isBetween(0, 100))  // true

    println(1500000.toCurrency())  // 1,500,000元
}

集合工具​

// 安全的第二个元素
fun <T> List<T>.secondOrNull(): T? {
    return if (this.size >= 2) this[1] else null
}

// 满足条件的第一个索引
fun <T> List<T>.indexOfFirstOrNull(predicate: (T) -> Boolean): Int? {
    val index = this.indexOfFirst(predicate)
    return if (index >= 0) index else null
}

// 将列表按 n 个分组
fun <T> List<T>.chunked(size: Int): List<List<T>> {
    return this.chunked(size)
}

fun main() {
    val numbers = listOf(1, 2, 3, 4, 5)

    println(numbers.secondOrNull())  // 2

    val index = numbers.indexOfFirstOrNull { it > 3 }
    println(index)  // 3 (索引)

    println(numbers.chunked(2))  // [[1, 2], [3, 4], [5]]
}

日期/时间（简化版）​

data class SimpleDate(val year: Int, val month: Int, val day: Int)

fun SimpleDate.format(): String {
    return "%04d-%02d-%02d".format(year, month, day)
}

fun SimpleDate.isWeekend(): Boolean {
    // 简单的星期计算（蔡勒公式）
    val y = if (month < 3) year - 1 else year
    val m = if (month < 3) month + 12 else month
    val dayOfWeek = (day + (13 * (m + 1) / 5) + (y % 100) +
                     (y % 100) / 4 + (y / 100) / 4 - 2 * (y / 100)) % 7
    return dayOfWeek == 0 || dayOfWeek == 6  // 周六/周日
}

fun main() {
    val date = SimpleDate(2024, 12, 25)
    println(date.format())  // 2024-12-25
}

🔍 nullable 扩展​

null 安全扩展​

// null 或空字符串
fun String?.isNullOrEmpty(): Boolean {
    return this == null || this.isEmpty()
}

// 返回默认值
fun String?.orDefault(default: String): String {
    return this ?: default
}

fun main() {
    val text: String? = null

    println(text.isNullOrEmpty())  // true
    println(text.orDefault("默认值"))  // 默认值
}

🎨 高级应用​

泛型扩展​

// 打乱集合
fun <T> List<T>.shuffled(): List<T> {
    return this.shuffled()
}

// 条件转换
fun <T, R> T.letIf(condition: Boolean, block: (T) -> R): R? {
    return if (condition) block(this) else null
}

fun main() {
    val numbers = listOf(1, 2, 3, 4, 5)
    println(numbers.shuffled())

    val result = "hello".letIf(true) { it.uppercase() }
    println(result)  // HELLO
}

中缀函数​

// 中缀表示法
infix fun Int.multipliedBy(other: Int): Int {
    return this * other
}

infix fun String.concat(other: String): String {
    return "$this $other"
}

fun main() {
    println(5 multipliedBy 3)  // 15

    val greeting = "Hello" concat "World"
    println(greeting)  // Hello World
}

🛠️ 实用扩展集合​

验证扩展​

// 邮箱验证
fun String.isValidEmail(): Boolean {
    val pattern = "[a-zA-Z0-9._-]+@[a-z]+\\.+[a-z]+"
    return this.matches(pattern.toRegex())
}

// 密码强度
fun String.isStrongPassword(): Boolean {
    return this.length >= 8 &&
           this.any { it.isDigit() } &&
           this.any { it.isUpperCase() } &&
           this.any { it.isLowerCase() }
}

// URL 验证
fun String.isValidUrl(): Boolean {
    return this.startsWith("http://") || this.startsWith("https://")
}

fun main() {
    println("hong@example.com".isValidEmail())  // true
    println("Password123".isStrongPassword())   // true
    println("https://kotlin.org".isValidUrl())  // true
}

转换扩展​

// 驼峰命名 → 蛇形命名
fun String.toSnakeCase(): String {
    return this.replace(Regex("([a-z])([A-Z])")) {
        "${it.groupValues[1]}_${it.groupValues[2]}"
    }.lowercase()
}

// 蛇形命名 → 驼峰命名
fun String.toCamelCase(): String {
    return this.split("_").mapIndexed { index, word ->
        if (index == 0) word else word.capitalize()
    }.joinToString("")
}

fun main() {
    println("userName".toSnakeCase())      // user_name
    println("user_name".toCamelCase())     // userName
}

🤔 常见问题​

Q1. 扩展函数在哪里定义？​

A: 通常在单独的文件中！

// StringExtensions.kt
fun String.isEmail(): Boolean {
    return this.contains("@")
}

// NumberExtensions.kt
fun Int.isEven(): Boolean {
    return this % 2 == 0
}

// 使用时导入
import com.example.extensions.*

Q2. 如果与现有方法同名怎么办？​

A: 现有方法优先！

class MyClass {
    fun test() {
        println("原始方法")
    }
}

// 扩展函数（不会被调用！）
fun MyClass.test() {
    println("扩展函数")
}

fun main() {
    MyClass().test()  // 原始方法
}

Q3. 可以访问 private 成员吗？​

A: 不可以！

class Person(private val age: Int)

// ❌ 无法访问 private
fun Person.getAge(): Int {
    // return this.age  // 错误！
    return 0
}

🎬 总结​

用扩展函数让代码更便捷！

核心要点：
✅ 无需修改现有类即可添加功能
✅ fun 类型.函数名() 的形式
✅ 也可以扩展 nullable 类型
✅ 无法访问 private 成员
✅ 作为工具函数使用

下一步：在异常处理中学习安全地处理错误！