ktor 是怎麼打造出來的 [1]

Ching Yi, Chan
4 min readJun 24, 2020

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最近跟著 kotlin 讀書會一起研讀 Kotlin Programming: The Big Nerd Ranch Guide ,沒想到一週一週讀下來,還是有點進步的,由還不太會寫 kotlin 到能看懂一些基本的語法,到後面被廣告使用的 Lambda 與 Receiver 併用的語法都能略懂略懂,總算是對花下去的時間有所交待。

那麼書讀完了之後要做些什麼呢?依讀書會後續的計劃會有不同的學習小組給「畢業生」們有地方可以精進,其中有個主題是 ktor 相關的。ktor 是一個以 kotlin 特性打造出來的 (Web) Framework,它高度利用了 kotlin 的幾個特性:

  • Coroutines
  • Function Type
  • Extension Function
  • Receiver

配合了經典的 Intercepting filter pattern 完成了 ktor 的核心。設計的核心僅圍繞著 Pipeline 與 Interceptor 為主軸,因此我們可以透過簡單地實驗來展示它,體驗它是如何運作的。

先由基礎語法談起

上面這段程式是建立專案時產生的範例,滿滿的 DSL (domain specific language) 風格,是不是讓人覺得很 easy 呢?如果,我們先不管它背後的 domain,先單純看一下語法,你會發現 (特別是已經讀完一本書的書友們),原來這些東西我們都在書上學過了。

先來看看開頭的 module ,它是一個 function 但被寫在了某個類別之後,這顯然是個 Extension Function。所以,我們意料之中的事:這名為 module 的 function 屬於 Application 類別,在 Application 被實體化後能使用它。所以,在這 function 內,最初的 this 即為 Application 物件。

install 函式

接著,我們看第 1 層的 function:

首先會遇到 install 函式,它的定義如下:

我們可以看到,它是一個 extension function,並且依附在 Generic Type P,而 P 是 Pipeline 類別。換句話說,它是屬於 Pipeline 類別的 extension function。回頭看一下程式,我們期望的 this 是個 Application,但卻用了 Pipeline 類別的 extension function,合理的解釋就是它們有繼承的關係。

我們有幾個簡單的方式能驗證它們具有繼承關係。第一種最直覺簡單,即使沒有 IDE 輔助也能做,直接用 is operator 看是不是屬於 Pipeline 類別:

或是直接追入原始碼,看 Application 是否繼承 Pipeline,在追了 2 層後,我們找到了它繼承自 Pipeline 的證據 (如果你有使用 IDE 可以直接使用顯示繼承樹的功能,例如 IDEA 在 Application 類別上按 Ctrl + H):

因此,在 install 的例子上,我們看到幾個學習過的語法被混搭使用:

  • Extension Function
  • Generic Type
  • Inheritance (繼承)

routing 函式

接著,另一個 routing 它是怎麼定義的呢?它使用了 Receiver!我們會稱呼一個 Function Type 是 Receiver 是因為在此 Function Type 前多加了 Type. ,就是表示接下來此 Function Type 做的動作的「主詞」就是這個 Receiver。

簡單複習了 Receiver 後,我們就能看明白 routing { } 內做的事,就是對 Routing 物件來做的:

那麼 Routing 物件是怎麼生出來的呢?顯然就是來自:

我們先不深入其它函式,直接說明它的功用:

  • featureOrNull 檢查是不是曾經註冊過此 Feature
  • install 註冊這個 Feature

我們注意到 featureOrNull 表示會回傳 null 表示沒有人註冊過,因此,在它後面的 ?. safe call operator 就顯得重要,如果它不是 null,就會執行 scope function apply 後,回傳 Routing 物件。若沒有人註冊過,那就會使用 ?: null coalescing operator 期望的預設行為,呼叫 install 函式。

語法總複習

在初探 ktor 的這一小步,我們先由基礎語法的視角來欣賞它。摘要一下複習到的語法:

  • Function Type
  • Extension Function
  • Receiver
  • Generic Type
  • Null Safety (?.?:)

在下一篇,我們會進行 install 內部的機制來欣賞 ktor 的實作。

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