反射
反射 是语言与库中的一组功能, 允许你在运行时刻获取程序本身的信息. 函数和属性在 Kotlin 是语言中的一等公民(first-class citizen), 而且, 通过反射获取它们的信息(比如, 在运行时刻得到一个函数或属性的名称和数据类型) 也是函数式或交互式的编程方式中的基本功能.
JVM 依赖项
在 JVM 平台上, Kotlin 编译器包含了使用反射功能所需要的运行时组件, 它是一个单独的 JAR 文件 kotlin-reflect.jar
. 这样做为了对那些不使用反射功能的应用程序, 减少其运行库的大小.
在 Gradle 或 Maven 项目中, 如果需要使用反射, 需要添加 kotlin-reflect
的依赖项:
在 Gradle 项目中:
dependencies { implementation(kotlin("reflect")) }dependencies { implementation "org.jetbrains.kotlin:kotlin-reflect:2.0.21" }在 Maven 项目中:
<dependencies> <dependency> <groupId>org.jetbrains.kotlin</groupId> <artifactId>kotlin-reflect</artifactId> </dependency> </dependencies>
如果你没有使用 Gradle 或 Maven, 请注意将 kotlin-reflect.jar
添加到你的项目的 classpath 中. 对于其他支持的场景(使用命令行编译器, 或 Ant 的 IntelliJ IDEA 项目), 这个 jar 文件默认会加入到 classpath 中. 在命令行编译器和 Ant 中, 你可以使用 -no-reflect
编译选项, 从 classpath 中删除 kotlin-reflect.jar
.
类引用(Class Reference)
最基本的反射功能就是获取一个 Kotlin 类的运行时引用. 要得到一个静态的已知的 Kotlin 类的引用, 可以使用 类字面值(class literal) 语法:
类引用是一个 KClass 类型的值.
与对象实例绑定的类引用语法
::class
语法同样可以用于取得某个对象实例的类的引用:
在这个例子中, 尽管 widget 的类型为 Widget
, 但你会得到对象实例的确切的类的引用, 比如 GoodWidget
, 或 BadWidget
.
可调用的引用
指向函数, 属性, 构造器的引用, 可以被调用, 或用作 函数类型 的实例.
所有可调用的引用的共同的超类是 KCallable<out R>
, 这里的 R
是返回值的类型. 对于属性来说就是属性类型, 对构造器来说就是它创建出来的类的类型.
函数引用(Function Reference)
假设你有一个有名称的函数, 声明如下, 你可以直接调用它(isOdd(5)
):
另一种情况是, 你可以将它用作一个函数类型的值, 比如, 传给另一个函数作为参数. 为了实现这个功能, 可以使用 ::
操作符:
这里的 ::isOdd
是一个 (Int) -> Boolean
函数类型的值.
函数引用的类型属于 KFunction<out R>
的子类之一, 具体是哪个由函数的参数个数决定. 比如, 可能是 KFunction3<T1, T2, T3, R>
.
::
也可以用在重载函数上, 前提是必须能够推断出对应的函数参数类型. 比如:
或者, 你也可以将方法引用保存到一个明确指定了类型的变量中, 通过这种方式来提供必要的函数参数类型信息:
如果你需要使用一个类的成员函数, 或者一个扩展函数, 就必须使用限定符: String::toCharArray
.
即使你将一个变量初始化赋值为一个扩展函数的引用, 编译器自动推断得到的函数类型实际上是不带接受者的, 但它会带有一个额外的参数, 对应于接受者对象. 如果想要使用带接受者的函数类型, 需要明确指定函数类型:
示例: 函数组合
我们来看看下面的函数:
这个函数返回一个新的函数, 由它的两个参数代表的函数组合在一起构成: compose(f, g) = f(g(*))
. 你可以使用可以执行的函数引用来调用这个函数:
属性引用(Property Reference)
在 Kotlin 中, 可以将属性作为一等对象来访问, 方法是使用 ::
操作符:
表达式 ::x
的计算结果是一个属性对象, 类型为 KProperty0<Int>
. 你可以通过它的 get()
方法得到属性值, 或者通过它的 name
属性得到属性名称. 详情请参见 KProperty
类的 API 文档.
对于值可变的属性, 比如, var y = 1
, ::y
返回的属性对象的类型为 KMutableProperty0<Int>
, 它有一个 set()
方法:
所有使用单参数函数的地方都可以使用属性引用:
要访问类的成员属性, 需要使用限定符, 如下:
对于扩展属性:
与 Java 反射功能的互操作性
在 Java 平台上, Kotlin 的标准库包含了针对反射类的扩展函数, 这些反射类提供了与 Java 反射对象的相互转换功能(参见包 kotlin.reflect.jvm
). 比如, 要查找一个 Kotlin 属性的后端域变量, 或者查找充当这个属性取值函数的 Java 方法, 你可以编写下面这样的代码:
要查找与一个 Java 类相对应的 Kotlin 类, 可以使用 .kotlin
扩展属性:
构造器引用(Constructor Reference)
与方法和属性一样, 也可以引用构造器. 凡是使用使用函数类型对象的地方, 你都可以使用构造器的引用, 但这个函数类型接受的参数应该与构造器相同, 返回值应该是构造器所属类的对象实例. 引用构造器使用 ::
操作符, 再加上类名称. 我们来看看下面的函数, 它接受的参数是一个函数, 这个函数参数本身没有参数, 并返回 Foo
类型:
使用 ::Foo
, 也就是 Foo
类的无参构造器的引用, 你可以这样调用上面的函数:
指向构造器的引用的类型是 KFunction<out R>
的子类之一, 具体是哪个由函数的参数个数决定.
与对象实例绑定的函数和属性引用
你可以引用某个具体的对象实例的方法:
上面的示例使用 matches
方法的引用, 而不是直接调用这个方法. 这样的引用会与方法的接受者绑定在一起. 这样的引用可以直接调用(就像上面的示例程序中那样), 也可以用在任何使用函数类型的地方:
我们来比较一下绑定到对象实例的引用, 以及未绑定到实例的引用. 绑定到对象实例的引用与它的接受者对象实例结合在一起, 因此接受者的类型不再是它的一个参数:
同样, 属性的引用也可以与对象实例绑定:
你不需要指定 this
接收者: this::foo
可以简写为 ::foo
.
与实例绑定的构造器引用
(译注: 内部类与普通类不同, 在创建内部类实例时, 需要绑定到一个具体的外部类实例.) 通过指定一个外部类的实例, 可以得到与这个外部类实例绑定的 内部类 (inner class) 的构造器引用: