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可空類型與非空類型

Kotlin 的類型系統(tǒng)旨在從我們的代碼中消除 NullPointerException 。NPE 的唯一可能的原因可能是:

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— 顯式調(diào)用 throw NullPointerException()

— 使用了下文描述的 !! 操作符

— 有些數(shù)據(jù)在初始化時(shí)不一致，例如當(dāng)

— 傳遞一個(gè)在構(gòu)造函數(shù)中出現(xiàn)的未初始化的 this 并用于其他地方(“泄漏 this”)

— 超類的構(gòu)造函數(shù)調(diào)用一個(gè)開放成員，該成員在派生中類的實(shí)現(xiàn)使用了未初始化的狀態(tài)

— Java互操作

— 企圖訪問平臺(tái)類型的 null 引用的成員

— 用于具有錯(cuò)誤可空性的Java互操作的泛型類型，例如一段Java代碼可能會(huì)向Kotlin的 MutableList<String> 中加入 null，這意味著應(yīng)該使用 MutableList<String?> 來處理它

— 由外部Java代碼引發(fā)的其他問題。

在 Kotlin 中，類型系統(tǒng)區(qū)分一個(gè)引用可以容納 null(可空引用)還是不能容納(非空引用)。例如，String 類型的常規(guī)變量不能容納 null

var a: String = "abc" // 默認(rèn)情況下，常規(guī)初始化意味著非空 a = null // 編譯錯(cuò)誤

如果要允許為空，我們可以聲明一個(gè)變量為可空字符串，寫作 String?:

var b: String? = "abc" // 可以設(shè)置為空 b = null // ok print(b)

現(xiàn)在，如果你調(diào)用 a 的方法或者訪問它的屬性，它保證不會(huì)導(dǎo)致 NPE，這樣你就可以放心地使用

val l = a.length

但是如果你想訪問 b 的同一個(gè)屬性，那么這是不安全的，并且編譯器會(huì)報(bào)告一個(gè)錯(cuò)誤

val l = b.length // 錯(cuò)誤:變量“b”可能為空

但是我們還是需要訪問該屬性，對吧?有幾種方式可以做到

在條件中檢測null

首先，你可以顯式檢測 b 是否為 null，并分別處理兩種可能

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

編譯器會(huì)跟蹤所執(zhí)行檢測的信息，并允許你在 if 內(nèi)部調(diào)用 length 。同時(shí)，也支持更復(fù)雜(更智能)的條件

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

請注意，這只適用于 b 是不可變的情況(即在檢測和使用之間沒有修改過的局部變量，或者不可覆蓋并且有幕后字段的 val 成員)，因?yàn)榉駝t可能會(huì)發(fā)生在檢測之后 b 又變?yōu)?null 的情況

安全的調(diào)用

你的第二個(gè)選擇是安全調(diào)用操作符，寫作 ?.

val a = "Kotlin" val b: String? = null println(b?.length) println(a?.length) // 無需安全調(diào)用

如果 b 非空，就返回 b.length，否則返回null，這個(gè)表達(dá)式的類型是 Int?

安全調(diào)用在鏈?zhǔn)秸{(diào)用中很有用。例如，如果一個(gè)員工 Bob 可能會(huì)(或者不會(huì))分配給一個(gè)部?，并且可能有另外一個(gè)員工是該部?的負(fù)責(zé)人，那么獲取 Bob 所在部?負(fù)責(zé)人(如果有的話)的名字，我們寫作

bob?.department?.head?.name

如果任意一個(gè)屬性(環(huán)節(jié))為空，這個(gè)鏈?zhǔn)秸{(diào)用就會(huì)返回 null。

如果要只對非空值執(zhí)行某個(gè)操作，安全調(diào)用操作符可以與 let 一起使用:

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

安全調(diào)用也可以出現(xiàn)在賦值的左側(cè)。這樣，如果調(diào)用鏈中的任何一個(gè)接收者為空都會(huì)跳過賦值，而右側(cè)的表達(dá)式根本不會(huì)求值

// 如果 `person` 或者 `person.department` 其中之一為空，都不會(huì)調(diào)用該函數(shù):
person?.department?.head = managersPool.getManager()

Elvis 操作符

當(dāng)我們有一個(gè)可空的引用 b 時(shí)，我們可以說“如果 b 非空，我使用它;否則使用某個(gè)非空的值

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

除了完整的 if-表達(dá)式，這還可以通過 Elvis 操作符表達(dá)，寫作 ?:

val l = b?.length ?: -1

如果 ?: 左側(cè)表達(dá)式非空，elvis 操作符就返回其左側(cè)表達(dá)式，否則返回右側(cè)表達(dá)式。請注意，當(dāng)且僅當(dāng)左側(cè)為空時(shí)，才會(huì)對右側(cè)表達(dá)式求值

請注意，因?yàn)?throw 和 return 在 Kotlin 中都是表達(dá)式，所以它們也可以用在 elvis 操作符右側(cè)。這可能會(huì)非常方便，例如，檢測函數(shù)參數(shù)

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

!! 操作符

第三種選擇是為 NPE 愛好者準(zhǔn)備的:非空斷言運(yùn)算符( !! )將任何值轉(zhuǎn)換為非空類型，若該值為空則拋出異常。我們可以寫 b!! ，這會(huì)返回一個(gè)非空的 b 值(例如:在我們例子中的 String )或者如果 b 為空，就會(huì)拋出一個(gè) NPE 異常

val l = b!!.length

因此，如果你想要一個(gè) NPE，你可以得到它，但是你必須顯式要求它，否則它不會(huì)不期而至

安全的類型轉(zhuǎn)換

如果對象不是目標(biāo)類型，那么常規(guī)類型轉(zhuǎn)換可能會(huì)導(dǎo)致 ClassCastException 。另一個(gè)選擇是使用安全的類型轉(zhuǎn)換，如果嘗試轉(zhuǎn)換不成功則返回 null

val aInt: Int? = a as? Int

可空類型的集合

如果你有一個(gè)可空類型元素的集合，并且想要過濾非空元素，你可以使用 filterNotNull 來實(shí)現(xiàn)

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

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