Kotlin 学习教程之类型系统和智能类型转换（二）

说在前面

从上一篇我们了解了 kotlin 这门语言，以及通过 IntelliJ IDEA 和 AndroidStudio 开发工具创建了 kotlin 项目并运行了 “hello world” 程序，在这一篇，我们将来学习 kotlin的数据类型系统，以及各种类型之间的转换。

1. Java 类型系统

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由上图可知：在 Java 中，类型系统由8种基本类型，6种引用类型以及一种空特殊的空引用类型。

• 基本类型：byte,char,short,long,float,double,int,boolean

• 引用类型：

  • 类：class

  • 接口：interface

  • 数组：array

  • 参数化类型：泛型

  • 注解：Annotation

  • 枚举：enumeration

• 空引用：null

基本数据类型和引用数据类型在创建的时候，内存的存储方式区别：

• 基本数据类型：在被创建时，在栈上给其划分一块内存，将数值 直接存储在栈上（性能高）；

• 引用数据类型：在被创建时，首先在栈上给其引用（句柄）分配 一块内存，而对象的具体信息存储在堆内存上，然后由栈上面 的引用指向堆中对象的地址。

2.kotlin 类型系统

在 kotlin 中，将类型系统根据数据是否可空分为了可空类型和不可空类型。可空类型能够在编译程序的时候进行类型检查，以提前发现并解决问题，大大的降低了出现空指针的情况。

2.1 不可空类型

kotlin 中不可空的数字类型对应了 Java 中的原始类型，但是写法却 不一样：

• Kotlin中的数字类型与 Java 原始的数字类型

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// 声明Int 型
val age:Int=20
//声明Long 型
val along:Long=12368172397127391
//声明 Float 型
val aFloat:Float=2.0F
//声明 double 型
val aDouble:Double=3.0
//声明 Short 型
val aShort:Short=127
// 声明Byte 型
val maxByte: Byte = Byte.MAX_VALUE
//声明Boolean
val aBoolean: Boolean = true

以上都是不可空的数字类型，在声明变量的时候都给它们赋了值，但是如果我们不给它赋值或者赋值为空，则编译器会显示错误，提醒我们必须要初始化该数字类型的值。

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• Kotlin中可空数字类型与 Java 中装箱数字类型

  
  
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2.2 可空类型

在Java 开发中，经常会遇到空指针的问题，那么能不能在编译的时候提前发现错误并进行代码修复呢？kotlin中出现了可空类型以解决这个痛点。我们以如下输出字符串str的长度代码为例：

• kotlin中：

val str:String? ="hello world"
fun getLength():Int{
    return str?.length?:0
}
fun main(args: Array) {
   println("str字符串的长度为：${getLength()}")
}

• Java代码:

public class helloword {
    static String str = "hello world";
    public static void main(String[] args) {
        System.out.print("str 字符串的长度为：" + getLength());

    }

    public static int getLength() {
        if (str != null) {
            return str.length();
        } else {
            return 0;
        }
    }
}

在kotlin 代码中 str?.length?:0 就是 kotlin中常用的 Elvis表达式，它的意思是如果str为不空，那就返回 str.length的值，否则返回0。同样的需求，不一样量的代码，kotlin是不是显得更加精简全面呢？显然是的。

2.3 安全操作符

（1）安全调用符："?."

val str:String? ="hello world"
fun main(args: Array) {
   // 方式一：
    if (str != null) {
        println(str.length)
    }
    // 方式二：
    println(str?.length)
}

我们知道，在程序中，不能使用可空的对象直接调用其属性或者方法，否则会直接报错，在Java 中也会出现空指针异常。在以上代码中，在保证程序的正常执行的情况下，方式一和方式二需求一样，但是方式二使用了安全调用符 ?.是得代码更加的简洁。程序只有在str不为空的情况下才会执行 str.length的方法。

（2）Elvis运算符“?:”

在前面例子中 str?.length?:0 就使用了Elvis运算符“?:”,同理只有str不为空的情况下才会执行 str.length的方法

（3）非空断言“!!”

Kotlin中提供了断言操作符“!!”，它表示已经确定该可空对象不为空且直接调用其属性或方法。该操作符需要谨慎使用，因为一旦遇到了该对象为空的时候，则会导致空指针异常。代码及结果如下：

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3.类型检测和智能类型转换

3.1 is 和 !is 运算符

is运算符是用来检测对象A是否与特定的类型X兼容（此对象A是X类型或者派生于X类型）

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3.2 Java 和kotlin中的类型转换

例子：

• 现有一个子类，一个父类，子类和父类各自拥有一个方法

• 需要实现父类调用子类的方法 以及子类调用父类的方法打印输出"hello kotlin"

（1）Java 代码实现

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（2）kotlin代码实现

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对比以上代码可知：Java 中父类在调用子类方法获取 “kotlin”字符串的时候，编译器中进行了强制类型转换，而kotlin 代码中，父类直接调用了子类的getKotlin（），并没有进行强制类型转换，这是因为编译器已经知道它该父类本来就是子类的实例，无需再进行强转。

3.3 kotlin中智能类型转换

在kotlin中，使用 as 进行引用类型的显式类型转换类型转换，但如果类型转换失败会出现类型转换失败的异常，使用 as？运算符进行智能类型转换，当转换失败的时候直接返回null，代码如下：

fun main(args: Array) {
    val parent: Parent = Parent()
    val child: Child? =parent as? Child
    println(child?.getKotlin())

}
open class Parent{
    fun getHello():String{
        return "hello"
    }
}
class Child : Parent() {
    fun getKotlin(): String {
        return "kotlin"
    }
}

以上代码，父类转换为子类并调用其方法，会出现类型转换失败的异常，但是使用了as？运算符，会直接输出null而避免了异常。