Kotlin——初級篇（六）：空類型、空安全、非空斷言、類型轉換等特性總結

在我們熟知的Java中，定義一個變量可以默認不賦值，因為Java的系統會給我們默認賦一個默認值，並且Java可定義一個賦值為null的變量，這樣在使用這個變量的時候都會去顯示判斷該變量是否為null。從代碼的簡潔性以及代碼的閱讀性來說，就差了Koltin一籌了，那么Kotlin定義一個變量可為null的變量怎么定義呢？下面針對Kotlin的這些特性，作出一個詳細的講解。

目錄

一、可空類型、空安全

在前面的變量、常量中我們已經講解到了變量的定義。這里不作詳述。若你有興趣，請參見Kotlin——初級篇（二）：變量、常量、注釋

1.1、定義一個可空類型的變量

定義一個可空類型的變量的格式為：修飾符 變量名 ： 類型? = 值

這里為了演示，定義變量和定義可空變量的區別，會提到定義變量的代碼。

例：

// 定義一個不可為空的變量，用var修飾的變量可以被重新賦值，用val修飾的變量則不能，但是不能賦值為null
var a : Int = 12
val b : Int = 13

a = 20
// a = null 不能復制為null   
// b = 20   不能被重新賦值

if(a == null){
    // 這樣的判斷毫無意義，因為變量a永遠不可能null
}

/*
    定義可空類型的變量,即變量可以被賦值為null
    定義格式為：修飾符 變量名 ： 類型? = 值
*/
var nullA : Int? = 12
val nullB : Int? = 13

nullA = null

if(nullA == null){
    println("nullA = $nullA")
}

可以看出：變量 nullA 的值為 null

分析：要定義一個可空類型的變量時，即在定義變量的類型后面加上?符號就行了。在使用的時候，記住要判斷該段該變量是否為空，這個操作在Java中經常會用到...，如果定義一個不可為空類型的變量時，則判斷將毫無意義，因為這個變量永遠不會為空。

1.2、判斷可空類型的兩種使用方式

在上面我們提到，可空類型需要判斷在使用，這里介紹除了if ... else...之外的其他方式

1.2.1、if...else...判斷

例：

var str : String? = "123456"
str = null

if (str == null){
    println("變量str為空")
}else{
    println("str.length => ${str.length}")
}

輸出結果為：

變量str為空

1.2.2、使用符號?.判斷

• 該符號的用法為：可空類型變量?.屬性/方法。如果可空類型變量為null時，返回null
• 這種用法大量用於鏈式操作的用法中，能有效避免空引用異常（NullPointException），因為只要鏈式其中的一個為null，則整個表達式都為null

例：

var str : String? = "123456"
str = null

println(str?.length)   // 當變量str為null時，會返回空(null)

輸出結果為：

null

1.2.3、鏈式調用

?.這種符號去判斷是否為null，在Kotlin中使用的地方是很多，特別是對於鏈式調用來說體驗性更好。

例：這里簡單寫一個建造者模式，來模擬?.在鏈式調用中的用法

class Test{

    class Builder{
        private var name : String? = "Tom"
        private var age : Int? = 0
        private var sex : String? = "男"

        fun setName(name : String) : Builder?{
            this.name = name
            return this
        }

        fun setAge(age : Int) : Builder?{
            this.age = age
            return this
        }

        fun setSex(sex: String?) : Builder?{
            this.sex = sex
            return this
        }

        override fun toString(): String {
            return "Builder(name=$name, age=$age, sex=$sex)"
        }
    }
}

fun main(args: Array<String>) {
    val builder : Test.Builder? = Test.Builder().setName("Lily")?.setSex("nv")?.setAge(10)
    println(builder.toString())
}

輸出結果為：

Builder(name=Lily, age=10, sex=女)

如果你上面的代碼看不懂可以看下的代碼，你可以看下面的例子：頂一個可空類型的字符串的長度加5再減去10

val testStr : String? = null
val result = testStr?.length?.plus(5)?.minus(10)
println(result)

可以看出輸出結果為: null

1.2.4、函數中使用可空類型的情況下

當一個函數/方法有返回值時，如果方法中的代碼使用?.去返回一個值，那么方法的返回值的類型后面也要加上?符號

例：

fun funNullMethod() : Int? {
    val str : String? = "123456"
    return str?.length
}

輸出結果為：

6

1.2.5、let操作符

• let操作符的作用：當時用符號?.驗證的時候忽略掉null
• let的用法：變量?.let{ ... }

例：排除掉數組中的空元素

val arrTest : Array<Int?> = arrayOf(1,2,null,3,null,5,6,null)

// 傳統寫法
for (index in arrTest) {
    if (index == null){
        continue
    }
    println("index => $index")
}

// let寫法
for (index in arrTest) {
    index?.let { println("index => $it") }
}

輸出結果為：

index => 1
index => 2
index => 3
index => 5
index => 6

注意：上面的兩種寫法的效果是相同的，可以看出使用let{}高階函數減少了好幾行代碼

Evils操作符

Evils其實不是一個操作符，而是evil的復數，而evil的意思在這里可以理解為屏蔽、安全的操作符，這樣的操作符有三種：

1. ?: 這個操作符表示在判斷一個可空類型時，會返回一個我們自己設定好的默認值.
2. !! 這個操作符表示在判斷一個可空類型時，會顯示的拋出空引用異常（NullPointException）.
3. as? 這個操作符表示為安全的類型轉換.

2.1、?:操作符

當我們定義了一個可空類型的變量時，如果該變量不為空，則使用，反之使用另外一個不為空的值

例：

val testStr : String? = null

var length = 0

// 例： 當testStr不為空時，輸出其長度，反之輸出-1

// 傳統寫法
length = if (testStr != null) testStr.length else -1

// ?: 寫法
length = testStr?.length ?: -1

println(length)

輸出結果為：

-1

分析：此操作符一般和?.操作符連用。當且僅當?:左邊的表達式為null時，才會執行?:右邊的表達式。

2.2、!!操作符

!!操作符可謂是給愛好空引用異常（NullPointException）的開發者使用，因為在使用一個可空類型變量時，在該變量后面加上!!操作符，會顯示的拋出NullPointException異常

例：

val testStr : String? = null
println(testStr!!.length)

輸出結果為：

可以看出，在未做空判斷的情況下直接使用操作符!!的情況下，拋出了空異常

2.3、as?操作符

其實這里是指as操作符，表示類型轉換，如果不能正常轉換的情況下使用as?操作符。當使用as操作符的使用不能正常的轉換的情況下會拋出類型轉換（ClassCastException）異常，而使用as?操作符則會返回null,但是不會拋出異常

2.3.1、使用as

例：

// 會拋出ClassCastException異常
val num1 : Int? = "Koltin" as Int
println("nun1 = $num1")

輸出結果為：

2.3.2、使用as?

例：

val num2 : Int? = "Koltin" as? Int
println("nun2 = $num2)

輸出結果為：

num2 = null

總結

這一章在實際的項目開發當中用到的地方是很多的，如果用好了各種空安全的操作符，估計你的項目中就不會拋出以及異常了，在這里我做了一個總結，希望會對各位有所幫助：

• 項目中會拋出空引用（NullPointerException）異常的情況

  1. 在可空類型變量的使用時，用了!!操作符
  2. 顯式拋出空引用異常 throw NullPointerException()
  3. 外部 Java 代碼導致的
  4. 對於初始化，有一些數據不一致(如一個未初始化的 this 用於構造函數的某個地方)

• 項目中會拋出類型轉換（ClassCastException）異常的情況

  1. 在類型轉換中使用了as操作符
  2. 使用了toXXX()方法不能轉換的情況下
  3. 外部 Java 代碼導致的

• 盡量避免使用的操作符

  1. 盡可能的不要使用!!操作符，多使用?:、?.操作符，以及let{}函數
  2. 盡可能的使用as?操作符去替換掉as,在不確定是否可以安全轉換的情況下不使用toXXX()方法

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參考

Kotlin 空安全
Koltin官網文檔