四、Kotlin中的null安全

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近日,高通公司正式向美国国际贸易委员会(ITC)提起诉讼,指控苹果公司的部分iPhone机型侵犯了其六项专利。作为诉讼的一部分,高通公司希望ITC禁止进口某些未使用高通芯片的iPhone机型,并禁止苹果公司继续销售那些已进入美国的同类设备。

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 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。

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