上一個章節我們在探索 forEach() 原始碼的時候，除了使用到泛型、Lambda、inline 等技巧外，其實還有用到 Kotlin 的 Extension 語法。Extension 是 Kotlin 裡一個很重要的特點，Kotlin 的標準函式庫裡也大量的使用這個技巧，甚至 Collection 裡的許多實作也是用 Extension 做出來的。在這個章節裡，我們就要來討論 Extension 的用法。

什麼是 Extension？

Extension 是指在不直接修改 Class 定義的情況下，增加 Class 的功能。當我們無法接觸某個 Class 定義，或者該 Class 沒有使用 open 修飾符導致無法繼承時，就是使用 Extension 的最好時機。比方說，我們希望 String 可以多一個 method，但實際上你太可能去修改 Kotlin 原始碼；若是想要用繼承來擴充，一追原始碼也會發現 String 並沒有用 open 修飾符。這時我們就可以用 Extension 來達成！

定義一個 Extension 很簡單，就像宣告一個函式一樣，只是要在函式名稱前面加上接收者類型（Receiver Type）。在下面這一段範例裡，你可以看到函式名稱 surprise() 前多了 String. 的宣告，意思是這個 Extension 是擴充 String 的 method，而 String 就是這個 Extension 的 Receiver。

// 宣告一個 String 的 Extension
fun String.surprise(amount: Int = 3): String {
    return this + "!".repeat(amount)
}

// 任何 String 都可以使用這個 method
println("Wow".surprise()) // Wow!!!

值得一提的是，Extension 也適用於繼承，也就是說，假如今天有某個類型繼承 String（假如可以的話），那繼承的 Class 身上也一樣會有 surprise() method 可以呼叫。

讓 Extension 支援泛型

Extension 也可以支援泛型，Collection 原始碼裡的 forEach() 就是一個例子：

public inline fun <T> Iterable<T>.forEach(action: (T) -> Unit): Unit {
    for (element in this) action(element)
}

我們可以看到 forEach() 是 Iterable<T> 的 Extension，Iterable 本身支援泛型，forEach() 的 Lambda 參數也支援泛型。像這樣的泛型 Extension 在 Kotlin 標準函式庫內很常見，比方說 let() 函式的原始碼是這樣：

public inline fun <T, R> T.let(block: (T) -> R): R {
    contract {
        callsInPlace(block, InvocationKind.EXACTLY_ONCE)
    }
    return block(this)
}

因為 let() 是 T 的 Extension，所以能夠支援任何型別。相較於把 let() 做成 Any 的 Extension，做成泛型 Extension 不僅可以支援任何型別的 Receiver，同時還保留了 Receiver 的型別資訊，對編譯器來說更加明確。

標準函式庫裡的 Extension

看完這個章節後，假如對標準函式庫裡的 Extension 有興趣的話，不妨用 IntelliJ IDEA 搜尋 Strings.kt 這個 String 的原始檔，裡面應該就可以看到很多 String 類別的 Extension 宣告。標準函式庫裡的類別 Extension，通常是以類別名稱加 s 結尾來命名，像是 Sequences.kt、Ranges.kt 或 Maps.kt…等。這些檔案提供的功能，都是在各自的類別上以 Extension 擴充的。

像這樣大量使用 Extension 定義核心 API 功能，可以讓標準函式庫既保持輕量，同時還能提供更多的功能。因為一個 Extension 可以適用於多個 Class，所以也能有效的節省空間。

以上 6 章試著從 Collection 原始碼裡深入探索其核心，希望能讓大家更了解 Collection 的底層奧妙。從下一章開始，我們要來討論幾個活用 Collection 的方法。

參考資料

• Kotlin 權威 2.0：Android 專家養成術第 18 章 - 擴充