Kotlin刨根问底——你真的了解Kotlin中的空安全吗？
前言
Android原生开发，越来越多的公司加上「熟悉Kotlin」这条招聘要求，被如火如荼的Flutter浪潮淹没，大家可能都忘了，在今年五月的Google I/O大会上，官方曾宣布：「Kotlin编程语言是Android应用开发的首选语言」！
初次接触Kotlin已是三年前，在上家公司用Kotlin重构了平板的应用市场和电台APP。说来惭愧，至今还是一个API选手，不过相信在座很多Android开发和我一样，都停留在会用的程度。
不想止步于会用，还想了解下原理，所以有了这个系列。先来刨一刨Kotlin中的空安全~
0x2、Kotlin里的空安全怎么用
NullPointerException(NPE)，空指针异常，在Java开发时，如果不想遇到这种异常，需要在使用前不停地判断它是否为Null。而在Kotlin中是空安全的，在编译期就处理Null，以此避免执行时异常。另外空安全不是Kotlin特有的，其他很多的变成语言也有，接着简单描述下Kotlin空安全的相关用法。
① 非空类型与可空类型
Kotlin中通过「非空类型」和「可空类型」来规避空NPE，非空类型不能设置为Null值：
可空类型可以设置为Null值，在类型后加上 可空操作符(?) 即可，代码示例如下：
可空类型，直接访问它的属性或方法，会报错：
可以通过 安全调用操作符(?.) 或 非空断言运算符(!!) 来解决，代码示例如下：
运行结果如下：
② Elvis操作符(??
三目条件运算符的简略写法：如果不是空，就返回它，否则返回另一个值。代码示例如下：
③ 安全的类型转换
Kotlin中可以使用as关键字来进行类型转换，而使用as?表示安全类型的转换。最常见的使用场合，后台接口返回一个参数，需要我们自己做下类型转换，直接用as的话，如果参数为null或者非String类型，就可能引发异常，如果用as? ，参数异常则不会转换，代码示例如下：
运行结果如下：
④ ?.let{}
let函数除了可用于在同一个作用域下操作变量外（代码更优雅）外：
tvTitle.let { it.text = "标题" it.textSize = 18.0f it.gravity = Gravity.LEFT or Gravity.CENTER it.setOnClickListener {}}
还可以用作做判null操作，比如下面这样的代码：
test我们已经设置了一个值，但是还是报错，添加上一个非空断言即可：
还有个更优雅的写代码方式，就是用?.let{}，修改后的代码如下：
另外?.let{}遍历集合会忽略null值，只对非null值执行操作；除此之外，还可以用集合操作函数filterNotNull过滤出非空元素。
0x3、不是绝对的空指针安全
如题，Kotlin中并不是绝对的空指针安全，最常见的就是在Kotlin去调Java代码，比如下面这个例子：
/* Javapublic class Test { public static String getMsg() { return null; }}//Kotlinfun main() { println(Test.getMsg().length)} */
运行后就直接报错：
当你与Java代码进行互操作时，Null安全性确实被破坏了，当然想规避这个问题也很简单，加个?即可，示例如下：
fun main()
{
println( Test.getMsg() ?.length )
}
运行结果如下：
0x4、Kotlin是如何实现空安全的
接着我们来探究下，Kotlin中到底是怎么实现空安全的，写下简单的代码：
fun test_1( str : String ) = str.lengthfun test_2( str : String ? ) = str ?.lengthfun test_3( str : String ? ) = str !!.lengthfun test_4( str : Any ? )
{
str as String
}
fun test_5( str : Any ? )
{
str as ? String
}
接着依次点击：Tools -> Kotlin -> Show Kotlin Bytecode，生成字节码：
生成后的Java代码如下：
接着分析一波，首先是test_1函数，可以看到这里有一个@NotNull的注解，然后是：
Intrinsics.checkParameterIsNotNull( str, "str" );
Intrinsics是Kotlin的一个内部类，定位到checkParameterIsNotNull函数：
再跟：
行吧，其实就是直接对参数判空，如果为空抛出参数为空的异常。接着看下test_2函数，比较简单，判断是否为空，不为空的话，调用对应的方法，否则返回一个null。再接着是test_3函数，直接判断是否为空，空的话直接抛出Npe异常。
然后是test_4函数，判空，如果空抛出类型转换异常，否则执行后续代码；最后是test_5函数，创建一个新对象把参数的值传给他，然后进行类型判断，如果不是特定类型，对象赋值null，然后把执行类型强转后的对象赋值给一个新的对象。
综上，Kotlin中对空安全背后的处理套路如下：
1、非空类型的属性编译器添加@NotNull注解，可空类型添加@Nullable注解； 2、非空类型直接对参数进行判空，如果为空直接抛出异常；
3、可空类型，如果是?.判空，不空才执行后续代码，否则返回null；如果是!!，空的话直接抛出NPE异常。
4、as操作符会判空，空的话直接抛出异常，不为空才执行后续操作，没做类型判断！运行时可能会报错！
5、as?则是新建一个变量，参数赋值给它，然后判断是否为特定类型，赋值为null，接着把这个变量的值赋值给另一个新的变量，这里有一点注意：as?处理后的参数可能为空！！！所以调用as?转换后的对象还需要添加安全调用操作符(?.)
提醒：（这里直接用编译后Java代码的原因是比较直观~）
@NotNull注解对应字节码里的：@Lorg/jetbrains/annotations/NotNull;
@Nullable注解对应字节码里的：@Lorg/jetbrains/annotations/Nullable;
以上就是本人关于Kotlin中空安全实现原理的解读，如果纰漏或建议，欢迎在评论区指出，谢谢~
