可空類(lèi)型與非空類(lèi)型

Kotlin 的類(lèi)型系統(tǒng)旨在消除來(lái)自代碼空引用的危險(xiǎn)，也稱(chēng)為《十億美元的錯(cuò)誤》。

許多編程語(yǔ)言(包括 Java)中最常見(jiàn)的陷阱之一是訪(fǎng)問(wèn)空引用的成員，導(dǎo)致空引用異常。在 Java 中，
這等同于 NullPointerException 或簡(jiǎn)稱(chēng) NPE。

Kotlin 的類(lèi)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

• 顯式調(diào)用 throw NullPointerException()
• 使用了下文描述的 !! 操作符
• 外部 Java 代碼導(dǎo)致的
• 對(duì)于初始化，有一些數(shù)據(jù)不一致(如一個(gè)未初始化的 this 用于構(gòu)造函數(shù)的某個(gè)地方)

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

var a: String = "abc"
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(xiě)作 String?：

var b: String? = "abc"
b = null // ok

現(xiàn)在，如果你調(diào)用 a 的方法或者訪(fǎng)問(wèn)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(fǎng)問(wèn) 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(fǎng)問(wèn)該屬性，對(duì)吧？有幾種方式可以做到。

在條件中檢查 null{: .keyword }

首先，你可以顯式檢查 b 是否為 null{: .keyword }，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)行檢查的信息，并允許你在 if{: .keyword } 內(nèi)部調(diào)用 length。
同時(shí)，也支持更復(fù)雜(更智能)的條件：

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

請(qǐng)注意，這只適用于 b 是不可變的情況(即在檢查和使用之間沒(méi)有修改過(guò)的局部變量
，或者不可覆蓋并且有幕后字段的 val{: .keyword } 成員)，因?yàn)榉駝t可能會(huì)發(fā)生
在檢查之后 b 又變?yōu)?null{: .keyword } 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(xiě)作 ?.：

b?.length

如果 b 非空，就返回 b.length，否則返回 null{: .keyword }，這個(gè)表達(dá)式的類(lèi)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)部門(mén)，
并且可能有另外一個(gè)員工是該部門(mén)的負(fù)責(zé)人，那么獲取 Bob 所在部門(mén)負(fù)責(zé)人(如果有的話(huà))的名字，我們寫(xiě)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{: .keyword }。

如果要只對(duì)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("A", null)
for (item in listWithNulls) {
     item?.let { println(it) } // 輸出 A 并忽略 null
}

Elvis 操作符

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

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

除了完整的 if{: .keyword }-表達(dá)式，這還可以通過(guò) Elvis 操作符表達(dá)，寫(xiě)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(qǐng)注意，當(dāng)且僅當(dāng)左側(cè)為空時(shí)，才會(huì)對(duì)右側(cè)表達(dá)式求值。

請(qǐng)注意，因?yàn)?throw{: .keyword } 和 return{: .keyword } 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，檢查函數(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(ài)好者準(zhǔn)備的。我們可以寫(xiě) 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(lèi)型轉(zhuǎn)換

如果對(duì)象不是目標(biāo)類(lèi)型，那么常規(guī)類(lèi)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(lèi)型轉(zhuǎn)換，如果嘗試轉(zhuǎn)換不成功則返回 null{: .keyword }：

val aInt: Int? = a as? Int

可空類(lèi)型的集合

如果你有一個(gè)可空類(lèi)型元素的集合，并且想要過(guò)濾非空元素，你可以使用 filterNotNull 來(lái)實(shí)現(xiàn)。

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