用代碼來說明，為什么需要面向擴展的設計
在基本的面向對象編程中，你只能直接調用一個類的方法，而這些方法是由這個類的作者定義的，這對于面向用戶設計的類來說是沒有問題的。此外，在 20 - 30 年前，在大型標準庫和開源庫被大量復用之前，大部分代碼通常是跟自己的代碼中的類來一起工作的 —— 也就是你自己的團隊或公司維護的代碼。然而，在現代代碼世界中，我們經常會使用其他人編寫的類。
業務邏輯通常大量使用包括字符串和集合等標準庫功能、以及第三方庫中的一些類，我們受到這些類提供的操作的限制。例如，當我們需要用破折號替換字符串中的空格時，我們會這樣編寫代碼：
- string.replace(' ', '-')
但是當我們需要將左邊的字符串對齊到指定的長度時，我們可能沒有現成的方法可用，在這些舊的語言(如 Objective-C、C++、Java 或 JS)中，你需要強制寫成這種形式：
- leftPad(string, ' ', length)
這個 leftPad 可能來自一個單獨的庫¹，也可能來自第三方的工具函數集合(比如 Apache Commons)，或者在你自己的項目中自行編寫。總之，它的調用看起來和字符串類上的內置方法是非常不同的。
為什么會有這樣的問題呢?我引用 Java 的作者之一 Guy Steele，他在 1998 年的《成長的語言》論文²中的一段話。
在大多數語言中，用戶至少可以定義一些新語法來代表另外一段代碼，然后可以很方便地調用這些代碼，這種方式可以讓新語法看起來像原生調用一樣。通過這種方式，用戶可以構建一個更大的語言來滿足他的需求。
Guy Steele, Growing a Language
他是在批評 APL 缺乏這樣的設施，但同樣的批評也適用于現代環境下的舊的面向對象語言。你被困在一個類的操作詞匯表上，而這個詞匯表是原始庫的設計者們所設想的，它不能由你來擴展。此外，它也沒法被廣泛使用的庫的維護者隨意地擴展，再次引用同一篇論文中的內容作為原因。
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幾個人。 程序員需要了解學習其所有詞匯用法，這并不公平。
現代語言(如 C#、Scala、Rust、Kotlin 和 Swift)通過支持擴展方法解決了這個問題。你可以在不是你控制的類中添加特定領域的擴展方法，這樣，你自己的函數可以用類似于內置方法來調用，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 padLeft 擴展可以在任何地方定義，它是一個很好的編程語言進化的故事。但是，它的意義還不止于此。
一旦一種編程語言支持擴展函數，它就改變了經典面向對象的 API 設計方法。這對于一個從 Java 這樣的舊語言，切換到 Kotlin 這樣的現代語言的程序員來說，是一個不小的啟示，因為擴展函數通常只是作為方便的語法糖³呈現出來。我們還是先看一個帶有一堆屬性(或 getter 方法)的接口。
interface Obscure { val foo: Int val bar: Int val sum: Int val max: Int val min: Int}
它和你在一個典型的商業應用程序中找到的接口或類并無大的區別 —— 有一堆屬性和方法。
你能快速掌握這個接口代表了一個什么樣的實體嗎?它的狀態空間是由哪些屬性構成的?如果沒有額外的文檔，要弄清楚這一點并不容易。但是，讓我們把這個接口重構成一個核心實體和方便的擴展函數。
- interface NotObscure {
- val foo: Int
- val bar: Int
- }
- val NotObscure.sum: Int
- val NotObscure.max: Int
- val NotObscure.min: Int
現在，很明顯，這個接口的核心功能是由兩個整數屬性 foo 和 bar 組成的，而其余的 sum、max 和 min 屬性只是為了方便起見而提供的，并在這些核心屬性的基礎上進行計算。不需要再明確地寫文檔描述這種區別了 —— 從代碼的結構中就可以直接看出。
這種面向擴展的設計在 Kotlin 標準庫和第三方庫中得到了廣泛的應用。它是一種強大的設計技術，使用它會有非常好的效果。
這種設計方法有一個副作用。你可能會注意到，Kotlin 代碼通常會使用通配符 import，比如 import com.examplease.*。這在 Kotlin 中很方便，因為在 Kotlin 中僅導入一個類是非常少見的。所有有用的、方便的、實用的函數通常都定義在同一個包中，但在類外作為擴展函數定義。
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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