Kotlin 知识梳理(6) Kotlin 的可空性

1、本文概要

本文是对<<Kotlin in Action>>的学习笔记，若是须要运行相应的代码能够访问在线环境 try.kotlinlang.org，这部分的思惟导图为：

2、可空性

2.1 可空类型

当咱们在声明方法时，若是容许在这个方法被调用的时候传给它null的实参，则须要显示地 在类型名称后面加上问号来标记它：

问号能够加在任何类型的后面来表示这个类型的变量能够存储 null引用，而全部 常见类型默认都是非空的，除非显示地把它标记为可空。

当你有一个可空类型的值，对它的操做也会受到限制：

• 不能调用它的方法
• 不能把它赋值给非空类型的变量
• 不能把可空类型的值传给拥有非空类型参数的函数

针对上面的第一点，最重要的操做就是和null进行比较，一旦进行了比较操做，编译器就会记住，而且在此次比较发生的做用域内把这个值当作非空来对待，而后才能够 调用它的方法，下面是最容易理解的作法，后面咱们将会看到更加简洁的实现：

2.2 类型的含义

类型就是数据的分类，决定了该类型可能的值，以及该类型的值上能够完成的操做。

下面咱们分析一下String类型的变量，在Java中这样的变量有两种值：分别是String的实例和null：

• instanceof操做符会告诉你null不是String
• 真实的String实例容许你调用它的任何方法，而null值只会容许很是有限的操做

这说明Java的类型系统在这种状况下不能很好地工做，即便变量拥有声明的类型String你依然没法知道能对该变量的值作些什么，除非作额外的检查。

Kotlin的可空类型为这类问题提供了全面的解决方案，区分开可空类型和非空类型 使事情变得明朗，哪些对值的操做是容许的，哪些操做会致使运行时异常并所以被中止。

2.3 安全调用运算符 "?."

处理可空对象

安全调用运算符?.把一次null检查和一次方法调用合并成一个操做。

运行结果为：

处理可空属性

安全调用不光能够调用方法，也能用来访问属性。

运行结果为：

2.4 Elvis 运算符 “?:”

Kotlin有方便的运算符来提供代替null的默认值，它被称做Elvis运算符，咱们在2.3的基础上增长红框内的代码，使得name为空的时候将返回值设为Unknow：

运行结果为：

Elvis接收两个运算数：若是第一个运算数（ name）不为 null，运算结果就是第一个运算数；若是第一个运算数为 null，运算结果就是第二个运算数。

2.5 安全转换 ":as ?"

安全转换运算符会尝试把值转换成指定的类型，若是类型不合适就返回null，下面的例子中，先判断传入的参数是不是Person类型，若是不是，那么就直接返回false，而在以后的代码中智能转换就会生效，编译器肯定了变量otherPerson值的类型是Person，咱们就能够直接访问它的name属性。

运行结果为：

2.6 非空断言 "!!"

非空断言 是Kotlin提供给你的最简单直率的处理可空类型的工具，它使用!!表示，能够把任何值转换成非空类型，若是对null值作非空断言，则会抛出异常，例以下面的示例代码：

在编译时，将会抛出下面的异常：

2.7 let 函数

当可空参数最多见的一种用法就是被传递给一个接收非空参数的函数以前，须要进行相应的检查。好比说下面这个sendEmailTo函数，它接收一个String类型的参数并向这个地址发送一封邮件。

假如咱们传递给它一个空的emailName，那么在编译时就会抛出异常：

异常提示为：

不使用 let

为了解决上面的问题，咱们应当在调用函数前确保该变量不为空：

使用 let

下面，咱们再来看一下若是经过let解决上面的问题，let函数作的事情就是把一个调用它的对象变成lambda表达式的参数，若是结合安全调用语法，它能有效地把调用let函数的可空对象，转变成非空类型：

let函数只在 nullEmail的值非空时才被调用，因此就能在 lambda中把 nullEmail当作非空的实参来使用。

2.8 延迟初始化的属性

不少框架都会在对象实例建立后用专门的方法来初始化对象，例如Activity的onCreate方法，可是你不能在构造方法中彻底放弃非空属性的初始化器，仅仅在一个特殊的方法里初始化它，若是某个属性是非空类型，那么必须在构造方法中提供非空的初始化值，不然你就必须使用可空类型。可是若是使用了可空类型，那么该属性的每次访问都须要null检查或者!!运算符。

在上面的代码中，凡是用到 name属性的时候，都须要经过安全调用运算符 ?.检查后，才能调用 String的方法，这是至关麻烦的。为了解决这个问题，咱们能够将 name属性声明成能够延迟初始化的。

延迟初始化的属性都是 var，由于须要在构造方法外修改它的值，尽管它是非空类型，可是不须要在构造方法中初始化它，而若是在属性被初始化前调用了它的方法，那么会抛出下面的异常。

异常提示：

2.9 可空类型的扩展

为可空类型定义扩展函数时一种更强大的处理null值的方式，能够容许接收者为null的（扩展函数）调用，并在该函数中处理null，而不是在确保变量不为null后再调用它的方法。

只有扩展函数能作到这点，普通成员方法的调用是经过对象实例分发的，所以实例为null时（成员方法）永远不能被执行。

在Kotlin标准库中定义的isNullOfEmpty就能够由String?类型的接收者调用：

运行结果为：

isNullOfEmpty的定义以下：

fun String?.isNullOfBlank() : Boolean = this == null || this.isBlank()
复制代码

2.10 类型参数的可空性

Kotlin中全部泛型类和泛型函数的类型参数默认都是可空的，任何类型，包括可空类型在内，均可以替换类型参数。这种状况下，使用类型参数做为类型的声明都容许为null，尽管类型参数T没有用问号结尾，因此咱们必须使用安全调用：

要使参数类型非空，必需要为它指定一个非空的上界，那样泛型就会拒绝可空值做为实参：

2.11 可空性和 Java

Java的类型系统是不支持可空性的，那么当你混合使用Kotlin和Java时会发生什么呢？

2.11.1 根据注解区分非空和可空类型

有些时候，Java代码包含了可空性的信息，这些信息使用注解来表达。当代码中出现了这样的信息，Kotlin就会使用它，所以Java中的@Nullable String被Kotlin当作String，而@NotNull String就是String，例如咱们在Java中定义下面这个包含了@NotNull注解的方法：

那么若是在 Kotlin中调用这个方法并传入可空类型，就会提示类型不匹配：

2.11.2 平台类型

若是注解不存在时，Java类型会变成Kotlin中的 平台类型。平台类型本质上就是Kotlin不知道可空性信息的类型，这意味着，你要像在Java中同样，对你在这个类型上作的操做负有所有责任，编译器将会容许全部的操做。

2.11.3 继承

当在Kotlin中重写Java的方法时，能够选择把参数和返回类型定义成可空的，也能够选择把它们定义成非空的。例如，咱们来看一个Java中的StringProcessor接口：

public interface StringProcessor {
    void process(String value);
}
复制代码

Kotlin中实现接口时使用不一样的可空性：

class StringPrinter : StringProcessor {
    override fun process(value: String) {
        print(String)
    }
}

class NullableStringPrinter : StringProcessor {
    override fun process(value: String?) {
        println(value ?: "Empty")
    }
}
复制代码

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