学习Kotlin语法（四）
简介在上一节，我们对Kotlin中函数的相关知识有了大致的了解，本章节我们将去了解一些Kotlin中的作用域函数。
目录
[*]let：处理可空对象，链式操作
[*]run：对象配置 + 计算返回值
[*]with：对非空对象执行多个操作
[*]apply：初始化对象配置
[*]also：附加操作（如打印日志）
Kotlin 中的作用域函数（Scope Functions）是 let、run、with、apply、also，它们可以简化对对象的操作，使代码更简洁
let：处理可空对象，链式操作
在 Kotlin 中，let 函数通过与 安全调用操作符 ?. 结合使用，优雅地处理可空对象。以下是详细解释：
[*]let 处理可空对象的基本原理
[*]语法结构：可空对象?.let{ ... }
[*]关键机制:
[*]如果对象 非空，?. 会触发 let 代码块执行，对象作为参数（默认为 it）传递给 lambda
[*]如果对象 为空，?. 会跳过 let 代码块，整个表达式返回 null ，且 lambda 中的代码 不会执行
fun main() {
val nullableString: String? = "Hello" // 在类型后面声明 ? 为 可空对象
val length = nullableString?.let {
println("执行 let: 对象非空, 内容为 $it") // 非空时才会打印 输出: 执行 let: 对象非空, 内容为 Hello
it.length // 返回长度 (最后表达式的结果)
}
println("字符串长度: $length") // 输出: 字符串长度: 5
// 对象为空的时候
val nullString: String? = null
val nullResult = nullString?.let {
println("因为对象为空,这里不会执行") // 被跳过
it.length
}
println("空对象的结果是: $nullResult") // 输出: 空对象的结果是: null
}
[*]如果省略安全调用符 ?. （错误示范）
直接调用 let （不加 ?.） 可能会导致空指针异常（NPE）
fun main() {
val str: String? = null
str.let { // 编译警告：此处可能抛出 NPE！
println(it!!.length) // 如果 str 为 null，
}
}
/**
* Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
* at MainKt.main(main.kt:4)
* at MainKt.main(main.kt)
* */所以必须使用 ?.let 处理可空对象
[*]链式操作与默认值处理
结合 Elvis 操作符 ?:，可以为 let 的返回结果提供默认值：
fun main() {
val input: String? = null
val processed = input?.let {
it.uppercase() // 非空时转换成大写
} ?: "DEFAULT" // 如何 input 为 null 返回 'DEFAULT'
println(processed) // 输出: DEFAULT
}
[*]经典使用场景
[*]避免空检查嵌套
data class User(val name: String = "")
fun main() {
val user = User("NPC")
// 传统空检查（繁琐）
if (user != null) {
if (user.name != null) {
println(user.name.length) // 输出: 3
}
}
// 使用 ?.let（简洁）
user?.name?.let { println(it.length) } // 输出: 3
}
[*]数据转换
fun main() {
val number: Int? = "123".toIntOrNull()
println(number) // 输出: 123
val squared = number?.let { it * it } // 非空时计算平方，否则返回 null
println(squared) // 输出: 15129
}
[*]副作用操作(如打印日志)
fun main() {
val data = "Hello Kotlin"
data?.let {
println("处理数据: $it")
}
}
run：对象配置 + 计算返回值
在 Kotlin 中，run 是一个灵活的作用域函数，它有两种形式：扩展函数和非扩展函数。它的核心用途是在对象的上下文中执行代码块，并返回 lambda 表达式的结果。以下是 run 的详细讲解
[*]run 的两种形式
[*]形式1： 拓展函数(对象引用)
对象.run {
// 代码块：通过 this 访问对象
// 最后一行作为返回值
}
[*]上下文: 代码内使用 this 引用对象（可省略）
[*]返回值: lambda 的最后一行结果
[*]形式2： 非拓展函数(独立作用域)
run {
// 独立代码块（无需对象）
// 最后一行作为返回值
}
[*]用途: 创建一个临时作用域，避免变量污染外部环境
[*]示例代码
[*]扩展函数（操作对象并返回结果）
在 Car 对象上下文中配置属性，并返回一个描述状态的字符串。
data class Car(var speed: Int = 0, var isEngineOn: Boolean = false)
fun main() {
val carStatus = Car().run {
this.speed = 100 // 直接访问属性(this 可省略)
isEngineOn = true // 修改对象状态
"车速: $speed km/h,引擎状态: ${if (isEngineOn) "开启" else "关闭"}" // 返回字符串
}
println(carStatus) // 输出: 车速: 100 km/h,引擎状态: 开启
}
[*]处理可空对象（结合空安全调用?.run）
仅在对象非空时执行代码块，避免空指针异常。
fun printLengthIfNotNull(input: String?) {
input?.run {
println("字符串内容: $this, 长度: $length") // this 指代 input 对象
} ?: println("输入为空")
}
fun main() {
printLengthIfNotNull("Hello, Kotlin") // 输出: 字符串内容: Hello, Kotlin, 长度: 13
printLengthIfNotNull(null) // 输出: 输入为空
}
[*]非扩展形式（独立作用域）
封装临时计算逻辑，避免变量 a 和 b 泄漏到外部作用域。
fun main() {
val result = run {
val a = 10
val b = 20
a + b // 返回计算结果
}
println("计算结果：$result") // 输出：计算结果：30
}
[*]高级用法
[*]链式调用多个 run
fun main() {
val message = "Kotlin"
.run { uppercase() } // 转换为大写
.run { "Message: $this" } // 添加前缀
println(message) // 输出: Message: KOTLIN
}
[*]与 apply 结合使用
data class Config(var host: String = "", var port: Int = 0)
fun main() {
val config = Config().apply {
host = "127.0.0.1" // 初始化配置
port = 8080
}.run {
"服务器地址: $host:$port" // 转换为连接字符串
}
println(config) // 输出: 服务器地址: 127.0.0.1:8080
}
apply：初始化对象配置
在 Kotlin 中，apply 是一个常用的作用域函数，专门用于对象的初始化或配置。它通过简洁的语法让你在一个代码块中完成对对象属性的设置，并最终返回对象本身，以下是 apply 的详细讲解
[*]基本语法
val 对象 = 原始对象.apply {
// 在此配置对象的属性或调用方法
this.property = value// this 可省略
method()
// ...
}
// apply 返回原始对象，可以继续操作
[*]示例代码
[*]初始化对象属性
data class Person(var name: String = "", var age: Int = 0)
fun main() {
val person = Person().apply {
name = "Alice" // 等价于 this.name = "Alice"
age = 30 // 直接访问属性, this 可省略
}
println(person) // 输出: Person(name=Alice, age=30)
}
[*]链式配置多个属性
class Car {
var brand: String = ""
var speed: Int = 0
fun start() { println("$brand 启动,速度: $speed km/h") }
}
fun main() {
var car = Car()
.apply { brand = "XiaoMi SU7" }
.apply { speed = 200 }
.apply { start() } // 输出: XiaoMi SU7 启动,速度: 200 km/h
}
[*]替代 Builder 模式
// 传统 Builder 模式 vs apply 简化
class Dialog {
var title: String = ""
var message: String = ""
fun show() { println("显示对话框：$title - $message") }
}
fun main() {
// 传统方式
val dialog1 = Dialog()
dialog1.title = "提示"
dialog1.message = "欢迎使用 Kotlin"
dialog1.show()
// 使用 apply（更简洁）
val dialog2 = Dialog().apply {
title = "提示"
message = "欢迎使用 Kotlin"
show() // 直接调用方法
}
}
[*]处理可空对象
fun configureNullableObject() {
val nullableConfig: String? = null
nullableConfig?.apply {
println("配置非空对象：$this") // 此处不会执行
} ?: println("对象为空") // 输出：对象为空
}
fun main() {
configureNullableObject()
}
[*]常见误区
[*]错误：在 apply 中返回其他值
data class Person (var name: String = "",var age: Int = 0)
fun main() {
val person = Person().apply {
name = "Bob"
"这是一个错误示例" // 这行代码无效
}
println(person)
}
[*]正确的做法是： 若需要返回计算结果，应使用 run：
data class Person (var name: String = "",var age: Int = 0)
fun main() {
val person = Person().run {
name = "Bob"
"姓名: $name"
}
println(person) // 输出: 姓名: Bob
}
[*]高级用法
[*]链式调用多个作用域函数
data class File(var absolutePath: String = "") {
fun readText() {
// ... 读取文件操作
println("读取文件操作")
}
}
fun createNewFile() {
// ... 创建文件操作
println("创建文件操作")
}
fun main() {
File("data.txt")
.apply { createNewFile() }
.also { println("文件路径: ${it.absolutePath}") }
.readText()
}
[*]结合 takeIf 过滤条件
data class Person(var name: String = "", var age: Int = 0)
fun main() {
val validPerson = Person().apply {
name = "Charlie"
age = 25
}.takeIf { it.age >= 18 } // 只保留成年人
println(validPerson) // 输出：Person(name=Charlie, age=25)
}
with：对非空对象执行多个操作
在 Kotlin 中，with 是一个作用域函数，用于对已有对象执行多个操作，它通过将对象作为上下文（this）传递到代码块中，让代码更集中、更易读。以下是 with 的详细讲解
[*]基本语法
val 结果 = with(对象) {
// 在此直接访问对象的属性和方法（this 可省略）
操作1
操作2
...
最后一行作为返回值
}
[*]示例代码
[*]批量操作对象属性
data class User(var name: String = "", var age: Int = 0)
fun main() {
val user = User("Alice", 25)
val info = with(user) {
name = "Bob" // 等价于 this.name = "Bob"
age += 5 // 修改属性
"更新后：$name, $age 岁" // 返回字符串
}
println(info)// 输出：更新后：Bob, 30 岁
println(user)// 输出：User(name=Bob, age=30)
}
[*]执行计算并返回结果
class Rectangle(val width: Int, val height: Int) {
fun area() = width * height
}
fun main() {
val rect = Rectangle(10, 20)
val result = with(rect) {
val perimeter = 2 * (width + height) // 访问属性
"面积: ${area()}, 周长: $perimeter" // 调用方法，返回字符串
}
println(result) // 输出：面积: 200, 周长: 60
}
[*]处理集合操作
fun main() {
val numbers = listOf(1, 2, 3, 4, 5)
val summary = with(numbers) {
val sum = sum()
val avg = average()
"总和: $sum, 平均值: $avg" // 返回统计结果
}
println(summary) // 输出：总和: 15, 平均值: 3.0
}
[*]常见误区
[*]错误：对可空对象直接使用 with
data class Person(var name: String = "", var age: Int = 0)
fun main() {
val person: Person? = null
with(person) {
println(name) // 编译报错 Only safe (?.) or non-null asserted (!!.) calls are allowed on a nullable receiver of type Person?
}
}
[*]正确做法
data class Person(var name: String = "", var age: Int = 0)
fun main() {
val user: Person? = null
with(user ?: return) { // 如果 user 为 null，提前退出
println(name)
}
}
[*]经典应用场景
[*]集中配置对象属性
data class Person(var name: String = "", var age: Int = 0) {
fun sout() {
println("Name: $name, Age: $age")
}
}
fun main() {
val person = Person()
with(person) {
name = "NPC"
age = 24
sout() // 输出: Name: NPC, Age: 24
}
}
[*]数据转换与计算
fun main() {
val list = listOf(1, 2, 3)
val squaredSum = with(list) {
map { it * it }.sum()
}
println(squaredSum) // 输出: 14
}
[*]简化多步操作
data class File(var fileName: String ="") {
fun createNewFile() {
println("创建文件 $fileName")
}
fun exists(): Boolean {
println("判断 $fileName 文件是否存在")
return false
}
fun readText(): String {
return "读取文件 $fileName"
}
}
fun main() {
val file = File("data.txt")
val content = with(file) {
if (!exists()) createNewFile()
readText().uppercase()
}
println(content) // 输出: 读取文件 DATA.TXT
}
also：附加操作（如打印日志）
在 Kotlin 中，also 是一个作用域函数，专注于执行附加操作（如日志记录、验证、调试），同时保留对象本身，并支持链式调用。它不会修改对象，但允许在对象操作流程中插入“副作用”。以下是 also 的详细讲解
[*]基本语法
val 对象 = 原始对象.also {
// 通过 it 访问对象，执行附加操作
// 返回原始对象（无论代码块内做了什么）
}
[*]示例代码
[*]打印日志(调试中间状态)
data class User(var name: String, var age: Int)
fun main() {
val user = User("Alice", 25)
.also { println("初始化后：$it") } // 输出：初始化后：User(name=Alice, age=25)
.apply { age += 5 }
.also { println("修改年龄后：$it") } // 输出：修改年龄后：User(name=Alice, age=30)
println("最终结果：$user") // 输出：最终结果：User(name=Alice, age=30)
}
[*]数据验证
fun processOrder(order: Order?) {
order?.also {
require(it.amount > 0) { "订单金额必须大于 0" }
requireNotNull(it.customer) { "订单必须有客户信息" }
}?.also {
println("开始处理订单：${it.id}") // 验证通过后执行
}
}
data class Order(val id: String, var amount: Double, var customer: String?)
fun main() {
val validOrder = Order("123", 100.0, "Alice")
processOrder(validOrder) // 输出：开始处理订单：123
val invalidOrder = Order("456", -50.0, null)
processOrder(invalidOrder) // 抛出 IllegalArgumentException
}
[*]链式调用中插入操作
fun main() {
val list = mutableListOf(1, 2, 3)
.also { it.add(4) } // 添加元素
.also { it.remove(0) } // 删除第一个元素（实际无 0，此操作为演示）
.also { println("当前列表：$it") } // 输出：当前列表：
println(list) // 输出：
}
[*]常见误区
[*]错误: 在 also 中尝试返回其他值
data class User(var name: String, var age: Int)
fun main() {
// 错误！also 永远返回原始对象，忽略代码块内的返回值
val user = User("Alice", 25).also {
"无效的返回值" // 这行代码无意义
}
println(user) // 输出：User(name=Alice, age=25)
}
[*]正确做法: 若需返回计算结果，应使用 let 或 run
data class User(var name: String, var age: Int)
fun main() {
val info = User("Alice", 25).let {
"${it.name} 的年龄是 ${it.age}" // 返回字符串
}
println(info) // 输出：Alice 的年龄是 25
}
[*]高级用法
[*]结合 takeIf 进行条件过滤
data class User(var name: String, var age: Int)
fun createUser(name: String?, age: Int): User? {
return name?.let {
User(it, age)
}?.takeIf { it.age >= 18 } // 只保留成年人
?.also { println("用户创建成功：$it") } // 记录日志
}
fun main() {
val user = createUser("Bob", 20) // 输出：用户创建成功：User(name=Bob, age=20)
println(user) // 输出：User(name=Bob, age=20)
}
[*]再集合操作中跟踪流程
fun main() {
val numbers = (1..10)
.filter { it % 2 == 0 }
.also { println("过滤后的偶数：$it") } // 输出：过滤后的偶数：
.map { it * it }
.also { println("平方结果：$it") } // 输出：平方结果：
}
核心对比表
函数上下文对象引用返回值典型场景空安全支持letitLambda结果可空对象处理、数据转换需配合?.（object?.let）runthisLambda结果对象配置 + 返回结果计算、独立作用域需配合?.（object?.run）applythis对象本身对象初始化（链式配置属性）需配合?.（object?.apply）withthisLambda结果对已有非空对象批量操作需自行处理空安全alsoit对象本身附加操作（日志、验证）、链式调用中的中间操作需配合?.（object?.also）
[*]上下文对象引用
data class Car(var speed: Int = 0) {
fun accelerate() { speed += 10 }
}
fun main() {
val car = Car().apply {
speed = 100// 直接访问属性（this 可省略）
accelerate() // 直接调用方法
}
println(car) // 输出：Car(speed=110)
}
[*]it （显示引用）：let 、also
fun main() {
val list = mutableListOf(1, 2, 3)
.also { it.add(4) } // 显式用 it 操作
.let { it.joinToString("-") } // 转换为字符串
println(list) // 输出：1-2-3-4
}
[*]返回对象本身：apply 、also
data class Button(var text: String = "", var textSize: Float = 0.0f)
fun main() {
// apply 返回对象本身，适合链式配置
val button = Button().apply {
text = "Submit"
textSize = 16f
}
// also 返回对象本身，适合插入附加操作
button.also { println("按钮已配置：$it") } // 输出: 按钮已配置：Button(text=Submit, textSize=16.0)
}
[*]返回 Lambda 结果：let 、run 、also
data class Car(var speed: Int = 0) {
fun accelerate() { speed += 10 }
}
fun main() {
// let 返回转换后的数据
val length = "Kotlin".let { it.length }
println(length) // 输出: 6
// run 返回计算结果
val area = Car(200).run { speed * 2 }
println(area) // 输出: 400
// with 返回处理后的结果
val info = with(Car()) {
speed = 100
"车速：$speed km/h"
}
println(info) // 输出: 车速: 100 km/h
}
[*]需配合 ?. : let 、run 、 apply 、 also
fun main() {
val nullableString: String? = null
nullableString?.let {
println(it.length) // 非空时执行
} ?: println("字符串为空")
nullableString?.apply {
println(length) // 非空时执行
}
}
[*]需自行处理: with
data class User(var name: String = "", var age: Int = 0)
fun main() {
val user: User? = User()
user?.let {
with(it) {// 确保非空后使用 with
name = "Alice"
age = 30
}
}
println(user) // 输出: User(name=Alice, age=30)
}
选择指南
[*]是否需要返回对象本身？
[*]是 → apply 或 also（根据是否需要显式 it）。
[*]否 → let、run、with（根据是否需要隐式 this）。
[*]是否需要处理可空对象？
[*]是 → ?.let、?.run、?.apply、?.also。
[*]否 → with 或直接使用其他函数。
[*]是否需要链式调用中的中间操作？
[*]是 → also（如记录日志）。
[*]否 → 根据返回值需求选择。
混合使用示例
// 链式调用：初始化、验证、转换
data class Product(var name: String = "", var price: Double = 0.0)
fun main() {
val productInfo = Product()
.apply {
name = "手机"
price = 2999.0
}
.also {
require(it.price > 0) { "价格必须大于 0" }
println("商品已初始化：$it")
}
.let {
"${it.name} 价格：${it.price} 元" // 返回字符串
}
println(productInfo) // 输出：手机 价格：2999.0 元
}
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