Kotlin 中的内联类:为什么、在哪里以及如何使用它们

kotlin 中的内联类:为什么、在哪里以及如何使用它们

kotlin 中的内联类允许您使用自定义类型包装单个值,以提高代码安全性和可读性。与常规类不同,内联类不会增加运行时开销,因为它们由编译器“内联”,这意味着在运行时不会创建实际对象。本文探讨了为什么以及在何处使用内联类,它们与类型别名有何不同,并包含示例。

为什么使用内联类?

  1. 类型安全:内联类有助于防止意外使用相似的数据类型。例如,userid 和 productid 可能都表示为字符串,但它们不是可以互换的概念。内联类确保它们在编译时保持不同的类型。

  2. 运行时性能:通过内联类,kotlin 通过尽可能内联包装值来消除创建包装器对象的需要。这使得它们的性能更加高效,通常会传递 id、代码或标识符等小值。

  3. 可读代码:内联类为其他通用值提供有意义的名称,使代码更不言自明且更易于理解。

定义内联类

要在 kotlin 中定义内联类,请使用 @jvminline 注解和值类,并确保它只包含一个 val 属性:

@jvminline
value class userid(val id: string)
@jvminline
value class productid(val id: string)

fun fetchuser(userid: userid) {
    println("fetching user with id: ${userid.id}")
}

fun main() {
    fetchuser(userid("1")) // ok
    fetchuser(productid("1")) // not ok. even though inlined type is string
}

在上面的示例中,userid 和 productid 是包装 string 的内联类。即使它们具有相同的基础类型(string),kotlin 也会将它们视为不同的类型,从而防止意外混淆。

何时何地使用内联类

内联类在您需要时特别有用:

  1. 换行标识符或代码:当您拥有唯一的 id 或代码(例如 userid、productid)并希望避免意外交换它们的风险时。
  2. 减少高频调用的开销:对于性能很重要的函数或 api,内联类可以避免创建额外对象的成本。
  3. 封装特定于域的类型:它们非常适合表示特定于域的类型,例如货币、重量或距离,而不需要成熟的类。

与类型别名的比较

kotlin 中的类型别名是另一种无需创建新类型即可为类型添加含义的方法。然而,与内联类不同,typealias 仅在编译时创建别名,而没有实际的类型安全性:

typealias UserId = String
typealias ProductId = String

fun printProductId(id: ProductId) {
    println("Product ID: $id")
}

// The following would compile, even though it's an incorrect usage.
val userId: UserId = "user_id"
printProductId(userId) // Will print Product ID: user_id

使用 typealias,userid 和 productid 只是 string 的别名,因此 kotlin 将它们视为可互换的,这存在意外误用的风险。内联类通过在编译时为 userid 和 productid 创建不同的类型来避免此问题。

结论

kotlin 中的内联类提供了一种强大的方法来添加类型安全性、提高代码可读性并优化值的轻量级包装器的性能。它们对于标识符或小值特别有用,否则会创建不必要的对象分配。通过使用内联类,您可以两全其美:编译时安全而无需运行时开销。

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