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在基本的面向?qū)ο缶幊讨校阒荒苤苯诱{(diào)用一個(gè)類(lèi)的方法，而這些方法是由這個(gè)類(lèi)的作者定義的，這對(duì)于面向用戶(hù)設(shè)計(jì)的類(lèi)來(lái)說(shuō)是沒(méi)有問(wèn)題的。此外，在 20 - 30 年前，在大型標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)和開(kāi)源庫(kù)被大量復(fù)用之前，大部分代碼通常是跟自己的代碼中的類(lèi)來(lái)一起工作的 —— 也就是你自己的團(tuán)隊(duì)或公司維護(hù)的代碼。然而，在現(xiàn)代代碼世界中，我們經(jīng)常會(huì)使用其他人編寫(xiě)的類(lèi)。

業(yè)務(wù)邏輯通常大量使用包括字符串和集合等標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)功能、以及第三方庫(kù)中的一些類(lèi)，我們受到這些類(lèi)提供的操作的限制。例如，當(dāng)我們需要用破折號(hào)替換字符串中的空格時(shí)，我們會(huì)這樣編寫(xiě)代碼：

string.replace(' ', '-') 

但是當(dāng)我們需要將左邊的字符串對(duì)齊到指定的長(zhǎng)度時(shí)，我們可能沒(méi)有現(xiàn)成的方法可用，在這些舊的語(yǔ)言(如 Objective-C、C++、Java 或 JS)中，你需要強(qiáng)制寫(xiě)成這種形式：

leftPad(string, ' ', length) 

這個(gè) leftPad 可能來(lái)自一個(gè)單獨(dú)的庫(kù)¹，也可能來(lái)自第三方的工具函數(shù)集合(比如 Apache Commons)，或者在你自己的項(xiàng)目中自行編寫(xiě)。總之，它的調(diào)用看起來(lái)和字符串類(lèi)上的內(nèi)置方法是非常不同的。

為什么會(huì)有這樣的問(wèn)題呢?我引用 Java 的作者之一 Guy Steele，他在 1998 年的《成長(zhǎng)的語(yǔ)言》論文²中的一段話(huà)。

在大多數(shù)語(yǔ)言中，用戶(hù)至少可以定義一些新語(yǔ)法來(lái)代表另外一段代碼，然后可以很方便地調(diào)用這些代碼，這種方式可以讓新語(yǔ)法看起來(lái)像原生調(diào)用一樣。通過(guò)這種方式，用戶(hù)可以構(gòu)建一個(gè)更大的語(yǔ)言來(lái)滿(mǎn)足他的需求。

Guy Steele, Growing a Language

他是在批評(píng) APL 缺乏這樣的設(shè)施，但同樣的批評(píng)也適用于現(xiàn)代環(huán)境下的舊的面向?qū)ο笳Z(yǔ)言。你被困在一個(gè)類(lèi)的操作詞匯表上，而這個(gè)詞匯表是原始庫(kù)的設(shè)計(jì)者們所設(shè)想的，它不能由你來(lái)擴(kuò)展。此外，它也沒(méi)法被廣泛使用的庫(kù)的維護(hù)者隨意地?cái)U(kuò)展，再次引用同一篇論文中的內(nèi)容作為原因。

編程詞匯的一部分適合所有程序員使用，但其他部分僅適合少數(shù)幾個(gè)人。 程序員需要了解學(xué)習(xí)其所有詞匯用法，這并不公平。

現(xiàn)代語(yǔ)言(如 C#、Scala、Rust、Kotlin 和 Swift)通過(guò)支持?jǐn)U展方法解決了這個(gè)問(wèn)題。你可以在不是你控制的類(lèi)中添加特定領(lǐng)域的擴(kuò)展方法，這樣，你自己的函數(shù)可以用類(lèi)似于內(nèi)置方法來(lái)調(diào)用，而你的代碼仍然可以像散文一樣，流暢的按從左到右的順序閱讀。

string.padLeft(' ', length) 

這個(gè) padLeft 擴(kuò)展可以在任何地方定義，它是一個(gè)很好的編程語(yǔ)言進(jìn)化的故事。但是，它的意義還不止于此。

一旦一種編程語(yǔ)言支持?jǐn)U展函數(shù)，它就改變了經(jīng)典面向?qū)ο蟮?API 設(shè)計(jì)方法。這對(duì)于一個(gè)從 Java 這樣的舊語(yǔ)言，切換到 Kotlin 這樣的現(xiàn)代語(yǔ)言的程序員來(lái)說(shuō)，是一個(gè)不小的啟示，因?yàn)閿U(kuò)展函數(shù)通常只是作為方便的語(yǔ)法糖³呈現(xiàn)出來(lái)。我們還是先看一個(gè)帶有一堆屬性(或 getter 方法)的接口。

interface Obscure { val foo: Int val bar: Int val sum: Int val max: Int val min: Int}

它和你在一個(gè)典型的商業(yè)應(yīng)用程序中找到的接口或類(lèi)并無(wú)大的區(qū)別 —— 有一堆屬性和方法。

你能快速掌握這個(gè)接口代表了一個(gè)什么樣的實(shí)體嗎?它的狀態(tài)空間是由哪些屬性構(gòu)成的?如果沒(méi)有額外的文檔，要弄清楚這一點(diǎn)并不容易。但是，讓我們把這個(gè)接口重構(gòu)成一個(gè)核心實(shí)體和方便的擴(kuò)展函數(shù)。

interface NotObscure { 
    val foo: Int 
    val bar: Int 
} 
 
val NotObscure.sum: Int 
val NotObscure.max: Int 
val NotObscure.min: Int 

現(xiàn)在，很明顯，這個(gè)接口的核心功能是由兩個(gè)整數(shù)屬性 foo 和 bar 組成的，而其余的 sum、max 和 min 屬性只是為了方便起見(jiàn)而提供的，并在這些核心屬性的基礎(chǔ)上進(jìn)行計(jì)算。不需要再明確地寫(xiě)文檔描述這種區(qū)別了 —— 從代碼的結(jié)構(gòu)中就可以直接看出。

這種面向擴(kuò)展的設(shè)計(jì)在 Kotlin 標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)和第三方庫(kù)中得到了廣泛的應(yīng)用。它是一種強(qiáng)大的設(shè)計(jì)技術(shù)，使用它會(huì)有非常好的效果。

這種設(shè)計(jì)方法有一個(gè)副作用。你可能會(huì)注意到，Kotlin 代碼通常會(huì)使用通配符 import，比如 import com.examplease.*。這在 Kotlin 中很方便，因?yàn)樵?Kotlin 中僅導(dǎo)入一個(gè)類(lèi)是非常少見(jiàn)的。所有有用的、方便的、實(shí)用的函數(shù)通常都定義在同一個(gè)包中，但在類(lèi)外作為擴(kuò)展函數(shù)定義。

文中鏈接：

https://www.theregister.co.uk/2016/03/23/npm_left_pad_chaos/ How one developer just broke Node, Babel and thousands of projects in 11 lines of JavaScript, Chris Williams, 2016

https://www.cs.virginia.edu/~evans/cs655/readings/steele.pdf Growing a Language, Guy Steele, 1998

https://kotlinlang.org/docs/reference/extensions.html Extensions in Kotlin Programming Language

英文原文：

https://medium.com/@elizarov/extension-oriented-design-13f4f27deaee

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