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Kotlin编码窍门之空安全(Null Safety)

Kotlin编码窍门之空安全(Null Safety)

作者: 已迁至知乎_此不再维护 | 来源:发表于2017-06-08 11:44 被阅读0次

可null类型与非null类型(Nullable types and Non-Null Types)

Kotlin的类型系统致力于消除来自代码的null引用的危险。

许多编程语言(包括java)中最常见的陷阱之一是访问空引用的成员,导致空引用异常。在Java中,就是NullPointerException,或简称NPE

Kotlin的类型系统致力于消除我们代码中的NPE。发生NPE的唯一可能的原因是:

  1. 显式调用throw NullPointerException()
  2. 使用下文描述的!!操作符
  3. 外部Java导致
  4. 关于初始化有一些数据不一致(一个未初始化的构造函数可用于某处)

在Kotlin中,类型系统区分一个引用是否可以持有null。例如,常规的String类型的变量不能持有null对象:

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

如果需要允许为null,我们可以声明一个变量的类型为可null字符串,写作String?

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

如果你调用a方法或访问它的属性,它保证不会导致NPE,这样,你就可以放心地使用:

val l = a.length

但是如果你想访问b的同一个属性,那么这是不安全的,并且编译器会报告一个错误:

val l = b.length // error: variable 'b' can be null

但是我们还是需要访问该属性,那么有以下几种方式可以做到。

在条件表达式中进行null的检查(Checking for null in conditions)

首先,你可以显式检查b是否是null,然后分别处理对应的两种情况:

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

编译器将会跟踪所执行检查的信息,并允许你在if内部调用length。同时,也支持更复杂(更智能)的条件:

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

注意,这只适用b是不可变的情况(即在检查和使用之间没有修改过的局部变量,或者不可覆盖且有后备字段的val成员),因为可能会发生在检查之后b又变为null的情况。

安全调用(Safe Calls)

第二个选择是使用安全调用操作符

b?.length

bnull的时候,上述表达式返回b.length,否则返回null。上述表达式的类型是Int?

安全调用在链式调用中非常有用。如,员工Bob可能会(也可能不会)分配给一个部门,该部门可能有领导(也可能没有),则获取Bob部门领导名字的表达式可以写为:

bob?.department?.head?.name

如果任意一个属性是null,则上述表达式将返回null,而不是NPE

如果要只对非null的值执行某个操作,安全调用操作符可以与let一起使用:

val listWithNulls: List<String?> = listOf("A", null)
for (item in listWithNulls) {
     item?.let { println(it) } // prints A and ignores null
}

Elvis操作符(Elvis Operator)

当我们有一个可null的引用r时,我们可以说“如果rnull,我使用它;否则使用某个非null的值x”:

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

除了使用完整的if表达式,还可以使用Elvis操作符表达,写作?:

val l = b?.length ?: -1

如果该表达式的左侧不是null,Elvis操作符就返回其左侧表达式,否则返回右侧表达式。请注意:当且仅当左侧为null时,才会对右侧表达式求值。

!!操作符(The !! Operator)

这种选择是为NPE爱好者准备的。我们可以写b!!,将返回一个非null的值b,如果bnull,则抛出NPE:

val l = b!!.length

因此,如果你想要一个NPE,你可以得到他,但是你必须显式要求它,否则它不会不期而至。

安全的类型转换(Safe Casts)

进行常规的类型转换,如果该对象不属于目标类型,则会导致ClassCastException。另一个选择是使用安全的转换:如果转换尝试不成功的话将返回null

val aInt: Int? = a as? Int

可null类型的集合(Collections of Nullable Type)

如果你有一个集合,其元素是可null类型的,想要过滤非null的元素,你可以使用filterNotNull来这样做:

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

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