可空类型与非空类型

Kotlin 的类型系统旨在从我们的代码中消除 NullPointerException 。NPE 的唯一可能的原因可能是:

　　—  显式调用 throw NullPointerException()

　　—  使用了下文描述的 !! 操作符

　　—  有些数据在初始化时不一致，例如当

　　　　— 传递一个在构造函数中出现的未初始化的 this 并用于其他地方(“泄漏 this”)

　　　　— 超类的构造函数调用一个开放成员，该成员在派生中类的实现使用了未初始化的状态

　　—  Java互操作

　　　　— 企图访问平台类型的 null 引用的成员

　　　　— 用于具有错误可空性的Java互操作的泛型类型，例如一段Java代码可能会向Kotlin的 MutableList<String> 中加入 null，这意味着应该使用 MutableList<String?> 来处理它

　　　　— 由外部Java代码引发的其他问题。

 

在 Kotlin 中，类型系统区分一个引用可以容纳 null(可空引用)还是不能容纳(非空引用)。例如，String 类型的常规变量不能容纳 null

var a: String = "abc" // 默认情况下，常规初始化意味着非空 
a = null // 编译错误

　　如果要允许为空，我们可以声明一个变量为可空字符串，写作 String?:

var b: String? = "abc" // 可以设置为空 
b = null // ok
print(b)

　　现在，如果你调用 a 的方法或者访问它的属性，它保证不会导致 NPE，这样你就可以放心地使用

val l = a.length

　　但是如果你想访问 b 的同一个属性，那么这是不安全的，并且编译器会报告一个错误

val l = b.length // 错误:变量“b”可能为空

　　但是我们还是需要访问该属性，对吧?有几种方式可以做到

 

在条件中检测null

　　首先，你可以显式检测 b 是否为 null，并分别处理两种可能

val l = if (b != null) b.length else -1

　　编译器会跟踪所执行检测的信息，并允许你在 if 内部调用 length 。同时，也支持更复杂(更智能)的条件

val b: String? = "Kotlin"

if (b != null && b.length > 0) {
    print("String of length ${b.length}")
} else {
    print("Empty string")
}

　　请注意，这只适用于 b 是不可变的情况(即在检测和使用之间没有修改过的局部变量，或者不可覆盖并且有幕 后字段的 val 成员)，因为否则可能会发生在检测之后 b 又变为 null 的情况

 

安全的调用

　　你的第二个选择是安全调用操作符，写作 ?.

val a = "Kotlin"
val b: String? = null
println(b?.length)
println(a?.length) // 无需安全调用

　　如果 b 非空，就返回 b.length，否则返回null，这个表达式的类型是 Int?

　　安全调用在链式调用中很有用。例如，如果一个员工 Bob 可能会(或者不会)分配给一个部⻔，并且可能有另外一个员工是该部⻔的负责人，那么获取 Bob 所在部⻔负责人(如果有的话)的名字，我们写作

bob?.department?.head?.name

　　如果任意一个属性(环节)为空，这个链式调用就会返回 null。

　　如果要只对非空值执行某个操作，安全调用操作符可以与 let 一起使用:

val listWithNulls: List<String?> = listOf("Kotlin", null)
for (item in listWithNulls) {
    item?.let { println(it) } // 输出 Kotlin 并忽略 null
}

　　安全调用也可以出现在赋值的左侧。这样，如果调用链中的任何一个接收者为空都会跳过赋值，而右侧的表达式 根本不会求值

 // 如果 `person` 或者 `person.department` 其中之一为空，都不会调用该函数:
 person?.department?.head = managersPool.getManager()

　　

Elvis 操作符

　　当我们有一个可空的引用 b 时，我们可以说“如果 b 非空，我使用它;否则使用某个非空的值

val l: Int = if (b != null) b.length else -1

　　除了完整的 if-表达式，这还可以通过 Elvis 操作符表达，写作 ?:

val l = b?.length ?: -1

　　如果 ?: 左侧表达式非空，elvis 操作符就返回其左侧表达式，否则返回右侧表达式。请注意，当且仅当左侧为空 时，才会对右侧表达式求值

　　请注意，因为 throw 和 return 在 Kotlin 中都是表达式，所以它们也可以用在 elvis 操作符右侧。这可能会非 常方便，例如，检测函数参数

fun foo(node: Node): String? {
    val parent = node.getParent() ?: return null
    val name = node.getName() ?: throw IllegalArgumentException("name expected") 
    // ......
}

　　

!! 操作符

　　第三种选择是为 NPE 爱好者准备的:非空断言运算符( !! )将任何值转换为非空类型，若该值为空则抛出异常。 我们可以写 b!! ，这会返回一个非空的 b 值(例如:在我们例子中的 String )或者如果 b 为空，就会抛出 一个 NPE 异常

val l = b!!.length

　　因此，如果你想要一个 NPE，你可以得到它，但是你必须显式要求它，否则它不会不期而至

 

安全的类型转换

　　如果对象不是目标类型，那么常规类型转换可能会导致 ClassCastException 。另一个选择是使用安全的类型转换，如果尝试转换不成功则返回 null

val aInt: Int? = a as? Int

　　

可空类型的集合

　　如果你有一个可空类型元素的集合，并且想要过滤非空元素，你可以使用 filterNotNull 来实现

 val nullableList: List<Int?> = listOf(1, 2, null, 4)
 val intList: List<Int> = nullableList.filterNotNull()