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Kotlin实战之Fuel的高阶函数

Kotlin实战之Fuel的高阶函数

作者: 老梁写代码 | 来源:发表于2018-04-11 09:50 被阅读103次

    Fuel 是一个用 Kotlin 写的网络库,与 OkHttp 相比较,它的代码结构比较简单,但是它的巧妙之处在于充分利用了 Kotlin 的语言特性,所以代码看上去干净利落。

    OkHttp 使用了一个 interceptor chain 来实现拦截器的串联调用,由于 Java 语言( JDK ≤ 7)本身的局限性,所以实现代码比较臃肿,可读性也不友好。当然,RxJava 再加上 retrolambda 这种 backport 的出现,一定程度上了缓解了这种尴尬,但是 Kotlin 天生具备的声明式写法又使得 Java 逊色了很多。

    我们知道,拦截器本质上是一个责任链模式(chain of responsibility)的实现,我们通过具体代码来学习一下 Kotlin 究竟是如何利用高阶函数实现了拦截器功能。

    首先定义一个 MutableList 用于存储拦截器实例:

    val requestInterceptors: 
      MutableList<((Request) -> Request) -> ((Request) -> Request)> 
       = mutableListOf()
    

    注意,Kotlin 的类型系统明确区分了 mutable 和 immutable,默认的 List 类型是 immutable。

    requestInterceptors 的元素类型是一个高阶函数

    ((Request) -> Request) -> ((Request) -> Request)
    

    作为元素类型的高阶函数,其参数也是一个高阶函数 (Request) -> Request, 同时,返回值也是高阶函数 (Request) -> Request

    然后,我们给 requestInterceptors 定义一个增加元素的方法:

    fun addRequestInterceptor(
      interceptor: ((Request) -> Request) -> ((Request) -> Request)) {
        requestInterceptors += interceptor
    }
    

    addRequestInterceptor 的参数类型

    (Request) -> Request) -> ((Request) -> Request)
    

    requestInterceptors 的元素类型一致。

    注意,这里又出现了一个 Kotlin 有而 Java 没有的语言特性:操作符重载。

    我们没有调用 requestInterceptors.add(interceptor),而是用了一个 plusAssign 的操作符 +=(MutableCollections.kt 中定义的操作符重载):

    /**
     * Adds the specified [element] to this mutable collection.
     */
    @kotlin.internal.InlineOnly
    public inline operator fun <T> MutableCollection<in T>.plusAssign(element: T) {
        this.add(element)
    }
    

    那么,此时应该定义一个拦截器的函数实例了:

    fun <T> loggingRequestInterceptor() =
            { next: (T) -> T ->
                { t: T ->
                    println(t.toString())
                    next(t)
                }
            }
    

    loggingRequestInterceptor 是一个函数,它的返回值是一个 lambda 表达式(即高阶函数):

    { next: (T) -> T ->
        { t: T ->
            println(t.toString())
            next(t)
        }
    }
    
    1. 这个 lambda 的参数next: (T) -> T(参数名是 next,参数类型是 (T) -> T),返回值是另一个 lambda 表达式:
    { t: T ->
        println(t.toString())
        next(t)
    }
    
    1. 因为 lambda 本身是一个函数字面量(function literal),它的类型通过函数本身可以推到得出,如果我们用一个变量来引用这个 lambda 的话,变量的类型是 (T) -> T

    由1、2两点可知,loggingRequestInterceptor() 的返回值是一个 lambda 表达式,它的参数是 (T) -> T,返回值也是 (T) -> T

    这里的泛型函数略抽象,我们来看一个具体化的函数:

    fun cUrlLoggingRequestInterceptor() =
            { next: (Request) -> Request ->
                { r: Request ->
                    println(r.cUrlString())
                    next(r)
                }
            }
    

    同理,cUrlLoggingRequestInterceptor() 函数的参数为 (Request) -> Request、返回值为 (Request) -> Request

    拦截器都定义好了,那么应该如何调用呢?Kotlin 一行代码搞定🤟::

    requestInterceptors.foldRight({ r: Request -> r }) { f, acc -> f(acc) }
    

    foldRightList 的一个扩展函数,先来看声明:

    /**
     * Accumulates value starting with [initial] value and applying [operation] from right to left to each element and current accumulator value.
     */
    public inline fun <T, R> List<T>.foldRight(initial: R, operation: (T, acc: R) -> R): R {
        var accumulator = initial
        if (!isEmpty()) {
            val iterator = listIterator(size) // 让迭代器指向最后一个元素的末尾
            while (iterator.hasPrevious()) {
                accumulator = operation(iterator.previous(), accumulator)
            }
        }
        return accumulator
    }
    

    函数功能总结为一句话:从右往左,对列表中的每一个元素执行 operation 操作,每个操作的结果是下一次操作的入参,第一次 operation 的初始值是 initial

    回头来看拦截器列表 requestInterceptors 如何执行了 foldRight

    requestInterceptors.foldRight({ r: Request -> r }) { f, acc -> f(acc) }
    

    参数 inital: R 的实参是 { r: Request -> r },一个函数字面量,没有执行任何操作,接收 r 返回 r

    参数 operation: (T, acc: R) -> R 可接收一个 lambda,所以它的实参 {f, acc -> f(acc)} 可以位于圆括号之外。f 的泛型是 T,具体类型是

    ((Request) -> Request) -> ((Request) -> Request)
    

    acc 的类型通过 initial: R 的实参 { r: Request -> r } 可以推到得出——(Request) -> Request

    OK,语法完全没毛病,再来看语义。

    +---------------------+
    | { r: Request -> r } | ---> 初始值,命名为 *fun0*
    +---------------------+
               |
               |
              \|/    fun0 作为参数传递给 requestInterceptors 最右的 f(最后一个元素)
    +----------------------------------|------------------------f---------------------|-+
    | cUrlLoggingRequestInterceptor(): ((Request) -> Request) -> ((Request) -> Request) |
    +----------------------------------|----------------------------------------------|-+
               |
               |                  f 返回结果:
               |                  +-----------------------------+
               |                  | { r: Request ->             |
               |                  |     println(r.cUrlString()) |
               |                  |     fun0(r)                 |
               |                  | }                           |
               |                  +-----------------------------+
               |                                    命名为 *fun1*
               |  
              \|/   fun1 作为参数,传递给倒数第二个 f
    +----------------------------------|-----------------------f--------------------|-+
    | loggingRequestInterceptor(): ((Request) -> Request) -> ((Request) -> Request)   |
    +----------------------------------|--------------------------------------------|-+
               |
               |                  f 返回结果:
               |                  +-----------------------------+
               |                  | { r: Request ->             |
               |                  |     println(1.toString())   |
               |                  |     fun1(r)                 |
               |                  | }                           |
               |                  +-----------------------------+
               |                                    命名为 *fun2*
              \|/   将 fun2 解体:
    +------------------------------+
    | { r: Request ->              |
    |     println(r.toString())    |
    |     println(r.cUrlString())  | 类型为:(Request) -> request
    |     r                        |
    | }                            |
    +------------------------------+
    

    至此,一个简单的拦截器功能就实现了,代码竟然如此简洁,感动!

    参考

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