Kotlin与Java：空安全

前言

空指针异常（NPE）是最为普遍与常见的异常，同时它也会引起诸如程序崩溃等非常严重的后果。为了避免出现NPE，常常需要开发者对变量进行判空处理。特别是在Android中常常会使用‘链式’调用，但为了避免NPE，需要‘步步’判空，使得程序代码啰嗦且难以维护。为解决此问题，Kotlin提供了新的声明，用于保证空安全。

空安全

空安全简单来说可在两个阶段进行：

• 声明时保证空安全
• 使用时保证空安全

任何一个环节保证了空安全，则可避免空指针异常。

声明时保证空安全

• Java
  在Java中并不支持在声明变量时就保证空安全，即不支持在编译时就判断变量是否可能为空。

• Kotlin
  Kotlin提供了新的方式，用于声明变量是否可能为空。声明的语法为：

变量名：变量类型？

添加？的变量类型表示其对象可能为空。若不添加表示其对象不可能为空，在编译时就可以提前发现该问题。

var a: String = "abc"
a = null // 编译错误

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

在这一例子中，变量a没有声明为可空类型，若对其赋值为空，则会编译报错。但对于变量b声明为可空类型后，可以令其为空。

使用时保证空安全

• Java
  在java中无法再声明时就保证空安全，为此要避免NPE，必须在使用变量时保证空安全。最基本也是最常见的手段就是：

if (b != null){
    //xxx
}

• Kotlin
  在Kotlin中如果某个变量声明为可空的类型，则在使用时也需要注意是否为空。Kotlin同样支持像Java那样显式判空。同时也提供了安全调用符，即 ？.

val a = "Kotlin"
val b: String? = null
println(b?.length)
println(a?.length)

如果b不为空，就返回b.length，若b为空，就返回null。该表达式的返回值类型为Int?

更为常见地，该调用符也可以支持’链式‘调用：

bob?.department?.head?.name

若其中任何一个环节为空，则返回空。

安全调用也可以出现在赋值的左侧。这样，如果调用链中的任何一个接收者为空都会跳过赋值，而右侧的表达式根本不会求值：

person?.department?.head = managersPool.getManager()

空处理

• Java
  当我们有一个可空的引用 b 时，我们可以说“如果 b 非空，我使用它；否则使用某个非空的值 x”：

if (b != null){
    return b.length;
} else {
    return -1;
}

• Kotlin
  要实现在变量为空时的处理，Kotlin不仅支持像Java那样的显式赋值，还拥有更为简单的操作符，即Elvis 操作符 ?:

val l = b?.length ?: -1

如果 ?: 左侧表达式非空，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，当且仅当左侧为空时，才会对右侧表达式求值。

额外操作符

• Kotlin
  在Kotlin中还支持一些Java不支持的新的操作符，如!!操作符。

val l = b!!.length

如果该调用不为空，则返回预期值，若为空，则抛出空指针异常。

安全类型转换：如果对象不是目标类型，那么常规类型转换可能会导致 ClassCastException。 另一个选择是使用安全的类型转换，如果尝试转换不成功则返回 null：

val aInt: Int? = a as? Int