Skip to content

Latest commit

 

History

History
243 lines (168 loc) · 10.3 KB

README.md

File metadata and controls

243 lines (168 loc) · 10.3 KB

inline-функции и value-классы

Две мощные возможности Kotlin: inline-функции и value-классы. Они помогают оптимизировать производительность и снижать накладные расходы.

Обязательно изучить материал здесь: habr.com - Что такое inline функции, в чем их преимущество?

Как работают inline функции?

Использование анонимных функций (лямбда-выражений) в Kotlin приводит к дополнительным затратам памяти. При использовании лямбда-выражения создается объект FunctionN (где N — количество параметров в лямбда-выражении), который содержит ссылку на само лямбда-выражение и может содержать захваченные переменные. При передаче лямбда-выражения в качестве параметра метода также создается новый объект FunctionN, что приводит к дополнительным затратам памяти.

Поэтому, чтобы избежать создания дополнительных объектов при передаче лямбда-выражений в функцию в качестве параметра, можно использовать встраивание (inline). Ключевое слово inline позволяет компилятору подставить тело функции непосредственно в место её вызова, вместо того, чтобы создавать объекты функций. Таким образом можно уменьшить затраты на создание объектов и улучшить производительность приложения.

Пример синтаксиса inline-функций с лямбдой:

inline fun functionName(parameter1: Type1, parameter2: Type2, ..., parameterN: TypeN, block: () -> Unit): ReturnType {
    // function body
}

Модификатор inline влияет и на функцию, и на лямбду, переданную ей: они обе будут встроены в место вызова.

Inline-функции в Kotlin

1. Зачем нужно inline?

Проблема:

Лямбды в Kotlin создают анонимные классы, что может привести к:

  • Нагрузке на GC (лишние объекты).
  • Оверхеду вызова (особенно в горячих участках кода).

Решение: inline-функции встраивают код на этапе компиляции, избегая создания объектов.

2. Как работает inline?

inline fun measureTime(action: () -> Unit) {
    val start = System.currentTimeMillis()
    action()
    println("Time: ${System.currentTimeMillis() - start} ms")
}

// При компиляции вызов заменится на:
val start = System.currentTimeMillis()
println("Hello!")  // Тело лямбды встроено напрямую
println("Time: ${System.currentTimeMillis() - start} ms")

3. Ограничения

  • Нельзя использовать inline для рекурсивных функций (бесконечное встраивание).
  • Большие функции увеличивают размер бинарника (используйте для коротких функций).

4. noinline и crossinline

  • noinline — отключает встраивание для конкретной лямбды:

Если же вы хотите, чтобы некоторые лямбды, переданные inline-функции, не были встроены, то отметьте их модификатором noinline.

Разница между ними в том, что встраиваемая лямбда может быть вызвана только внутри inline-функции, либо может быть передана в качестве встраиваемого аргумента. В то время как с noinline-функциями можно работать без ограничений: хранить внутри полей, передавать куда-либо и т.д.

inline fun foo(noinline block: () -> Unit) { /* ... */ }

inline fun foo(inlined: () -> Unit, noinline notInlined: () -> Unit) {
    // ...
}
  • crossinline — гарантирует, что лямбда не содержит return:

crossinline — ключевое слово, которое используется для указания, что лямбда-выражение не может содержать нелокальных return, даже если оно передано в inline-функцию. Когда мы передаем лямбда-выражение в функцию в качестве параметра, мы можем использовать оператор return внутри лямбды, чтобы выйти из цикла или функции, в которой вызывается лямбда. Однако, если мы передаем лямбда-выражение в inline-функцию, код лямбда-выражения может быть вставлен прямо в место вызова функции. В этом случае, если в лямбде используется оператор return, это может привести к выходу из внешней функции, что не всегда желательно.

inline fun runAsync(crossinline block: () -> Unit) {
    thread { block() }  // Нельзя выйти из внешней функции
}

5. Пример из Android

inline fun View.onClick(crossinline action: () -> Unit) {
    setOnClickListener { action() }  // Избегаем создания лишнего Listener
}

Value-классы (@JvmInline value class)

1. Зачем нужно?

Оптимизация для обёрток над примитивами/строками, чтобы:

  • Избегать аллокаций (объект заменяется на значение при компиляции).
  • Сохранять типобезопасность (например, UserId vs Long).

2. Синтаксис

@JvmInline
value class Password(val raw: String)  // Обёртка над String

fun login(password: Password) { /* ... */ }

// Использование
login(Password("123"))  // Тип проверяется на этапе компиляции
@JvmInline
value class UserId(val id: Int)

fun getUser(id: UserId) { /* ... */ }

// Компилируется в Java как примитив `int`!

3. Ограничения

  • Одно поле в конструкторе.
  • Не могут быть null (если не обёрнуты в Nullable).
  • Только val (изменяемые var запрещены).

4. Под капотом

Без value-класса:

public final class UserId {
    private final int id;
    // Геттеры, аллокации...
}

С value-классом:

public static final void getUser(int id) { /* ... */ }

Комбо: Inline + Value-классы

Сценарий: Оптимизация API-клиента

@JvmInline
value class ApiKey(val raw: String)

inline fun <reified T> getData(
    key: ApiKey,
    crossinline onSuccess: (T) -> Unit
) {
    // Высокопроизводительный парсинг
    val data = parseJson<T>(fetchData(key))
    onSuccess(data)
}

Что даёт:

  • Нет аллокаций для ApiKey.
  • Нет оверхеда для лямбды onSuccess.

Сравнение с аналогами

Техника Плюсы Минусы
inline-функции Убирает оверхед лямбд Увеличивает размер кода
value-классы Избегает аллокаций Ограниченная функциональность
Обычные классы Полная свобода Нагрузка на GC

Когда что использовать?

  • inline:
    • Часто вызываемые функции с лямбдами (например, map, filter).
    • Утилиты для Android (например, View.onClick).
  • value class:
    • Обёртки над примитивами (UserId, Password).
    • DTO для API (например, JsonToken).

🚀 Примеры из реального мира

1. Inline-функции в Kotlin Stdlib

inline fun <T, R> Iterable<T>.map(transform: (T) -> R): List<R> {
    val result = ArrayList<R>()
    for (item in this) result.add(transform(item))
    return result
}

2. Value-классы в Android

@JvmInline
value class Px(val value: Int) {
    fun toDp(context: Context): Float = value / context.resources.displayMetrics.density
}

Итог

  • inline — для оптимизации лямбд.
  • value class — для типобезопасности без оверхеда.
  • Комбинация — максимум производительности в критичных участках.

Эти инструменты особенно полезны в:

  • Android (UI, многопоточность).
  • Высоконагруженных сервисах.
  • Библиотеках (например, Kotlinx.Coroutines).

README UP