Kotlin学习笔记——Kotlin中的null安全

Kotlin对比于Java的一个最大的区别就是它致力于消除空引用所带来的危险。在Java中，如果我们尝试访问一个空引用的成员可能就会导致空指针异常NullPointerException(NPE)的出现。在Kotlin语言中就解决了这个问题，下面来看看它是如何做到的。

在Kotlin中，类型系统将可空类型和不可空类型进行了区分，例如，String为不可空类型，String?为可空类型，如果将不可空类型赋值为null将会编译不通过。

var a: String = "abc"
a = null // compilation error

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

对于不可空类型，可以直接调用它的成员变量或者函数，但是对应可空类型，直接调用成员变量或者函数将会编译不通过，相当于直接在语法层面解决做出了限制。

那么问题来了，因为可空类型调用成员变量或者函数会编译不通过，但是可空类型只是可以是空引用，也可以不是空引用，编译器直接全部进行了否则，假如一个可空类型它本身是不为空的，我们希望调用它的成员变量或者函数，但是编译却不通过，这貌似就不符合逻辑了。

例如：

var a: String? = "abc"
val l = a.length  //compilation error

上面的代码按理说没什么问题，但是编译不通过，就是因为String为可控类型，编译器不让它直接调用成员变量或者函数，对于可能类型，如果希望调用它的成员变量或者函数就必须进行判断才行，否则编译器是不会通过的，这就是Kotlin解决空指针异常的方法之道，它会最大限度的要求程序员去避免空指针异常。

var b: String? = "abc"
val l = if (b != null) b.length else -1

上面这个代码就没有问题，因为我们做了检查，所以编译器就允许调用可空引用b的的成员变量。

对于可空引用，如果我们希望调用它的成员变量或者函数就必须先做检查，否则编译器会报错。

例如：

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

对于这种限制，有好也有坏，给人的感觉有些死板，并且有些麻烦，使用非空引用，必须保证它非空，这个可以接受，使用可空引用，每次还有做检查，好麻烦，哈哈，语言的设计者当然不会这样难为人的，为了简单使用，可空引用有一种安全的调用方式，使用?.进行调用。

var b: String? = "abc"
b?.length  // ok

这样就不需要你进行检查了，有人帮你做了，如果b为空引用，直接返回null，否则，就返回b.length。简单吧！

Kotlin语言的特定就是简洁，大家应该注意点，上面的语句都没有分号，这个在Java里面是绝对不可能的，但是在Kotlin里面，你就是这样这么任性。大家是否记得在Java中的三元运算符，在Kotlin里面也有类似的。

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

如果b为null返回-1，否则返回b.length。

可空引用的调用，下面还有第三种方面来调用它的成员函数和变量。

var b: String? = "abc"
val l = b!!.length()

它的返回值有两种可能，如果b不为null，返回b.length()，否则，抛出一个空指针异常，如果b为null，你不想返回null，而是抛出一个空指针异常，你就可以使用它。

下面总结一下：
1、Kotlin有两种类型：一个是非空引用类型，一个是可空引用类型。
2、对于可空引用，如果希望调用它的成员变量或者成员函数，直接调用会出现编译错误，有三种方法可以调用：
（1）在调用前，需要先检查，因为可能为null
（2）使用b?.length的形式调用，如果b为null，返回null，否则返回b.length
（3）使用b!!.length()的形式调用，如果b为null，抛出空指针异常，否则返回b.length

另外，我们知道类型转换可能产生ClassCastException异常，例如:

var a: Long = 1
val aInt: Int? = a as Int  // java.lang.ClassCastException

那么如何避免这个异常呢？改成下面形式就可以了。

var a: Long = 1
val aInt: Int? = a as? Int

上面这种方法就是安全类型转换，如果类型转换不成功，就会返回null，而不是抛出ClassCastException异常。

参考文章：Null Safety