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:
- 显式调用
throw NullPointerException()
- 使用下文描述的
!!
操作符 - 外部
Java
导致 - 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
当b
是null
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r
非null
,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b
是null
,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()