Android 深度实践

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内联函数 (Inline) ​

源：Inline functions

Kotlin 引入 inline 关键字主要是为了优化高阶函数的性能，同时它也解锁了一些普通函数无法实现的功能（如 Reified Type）。

为什么要内联？ ​

在 JVM 上，Lambda 表达式通常会被编译为匿名类对象。这会带来两个开销：

  1. 内存分配：为 Lambda 创建对象。
  2. 调用开销：虚方法调用链。
  3. 变量捕获：如果 Lambda 捕获外部变量，还需要额外的包装对象。

对于像 lock、run、filter 这样频繁调用的小型高阶函数，这些开销是显著的。

运作机制 ​

当函数标记为 inline 时，编译器会将函数体本身以及传递给它的 Lambda 直接复制粘贴到调用处。

kotlin
inline fun measure(block: () -> Unit) {
    val start = System.nanoTime()
    block()
    println(System.nanoTime() - start)
}

fun main() {
    measure { print("Hello") }
}

编译后的效果（伪代码）：

java
fun main() {
    val start = System.nanoTime()
    print("Hello") // Lambda 代码直接展开
    println(System.nanoTime() - start)
}

完全没有了函数调用和对象创建。

非局部返回 (Non-local Returns) ​

在普通 Lambda 中，你不能直接使用 return 退出外部函数。但在内联 Lambda 中，由于代码被展开到了外部函数中，return 变得合法且符合直觉。

kotlin
fun hasZeros(list: List<Int>): Boolean {
    list.forEach { 
        // forEach 是 inline 的，这个 return 直接退出了 hasZeros 函数
        if (it == 0) return true 
    }
    return false
}

局部控制：noinline 与 crossinline ​

并非所有参数都需要（或可以）被内联。

noinline ​

如果你需要将传入的 Lambda 当作对象操作（例如：存储在字段中、传递给其他非内联函数），则必须标记为 noinline。

kotlin
inline fun register(name: String, noinline task: () -> Unit) {
    // 这里的 task 是一个对象，没被内联
    TaskManager.add(task) 
}

crossinline ​

如果内联函数接收的 Lambda 不是在当前线程直接执行，而是在另一个执行上下文（如嵌套的 Runnable、协程）中间接执行，那么它就**不能 **允许非局部返回（否则会尝试跳出错误的栈帧）。 此时需标记为 crossinline（允许内联优化，但禁止 return）。

kotlin
inline fun runAsync(crossinline block: () -> Unit) {
    Thread {
        block() // ✅ 允许，但 block 内部不能写 `return`
    }.start()
}

具体化类型参数 (Reified) 独门绝技 ​

在 Java/Kotlin 中，泛型在运行时会被擦除（Type Erasure）。你无法检查 T 到底是什么。 但 inline 函数允许我们使用 reified 关键字，让泛型在运行时“活”过来。

原理 ​

因为代码被内联了，编译器在调用处知道确切的类型，它直接把 T 替换成了具体的类（如 String.class）。

kotlin
// ❌ 普通函数报错：Cannot check for instance of erased type: T
// fun <T> isType(value: Any) = value is T 

// ✅ 内联 + Reified
inline fun <reified T> isType(value: Any): Boolean {
    return value is T
}

isType<String>("Hello") // true

实战应用 ​

reified 使得很多 API 极其优雅，例如 Gson/Jackson 的序列化，或 Android 的 startActivity。

kotlin
// 之前
startActivity(Intent(this, DetailActivity::class.java))

// 之后 (KTX)
inline fun <reified T : Activity> Context.startActivity() {
    startActivity(Intent(this, T::class.java))
}
startActivity<DetailActivity>()

内联属性 ​

inline 也可以修饰没有幕后字段的属性（通常是扩展属性），将其 getter/setter 逻辑内联。

kotlin
val <T> List<T>.lastIndex: Int
    inline get() = size - 1

性能权衡：不要滥用 ​

虽然内联好，但也有代价：代码膨胀 (Code Bloat)。 如果一个内联函数体很大，且被四处调用，会导致生成的字节码体积剧增。

最佳实践

  • 仅对接收 Lambda 参数的高阶函数使用 inline。
  • 如果函数体很大，考虑将核心逻辑提取为私有非内联函数。
  • 对于普通函数（不带 Lambda），内联通常没有意义，JIT 编译器会自动优化它们。

总结 ​

  • 性能：消除 Lambda 对象开销。
  • Reified：突破泛型擦除限制。
  • 控制流：允许非局部返回（就像 for 循环里的 break/return 一样自然）。
  • 代价：增加字节码体积，需权衡使用。