kotlin總結系列(3)——可空類型安全

kotlin總結系列（1）--基礎要素

Kotlin 總結系列(2)——函數和類

一 可空性

kotlin對可空類型的顯式支持，是kotlin類型系統中幫助你避免NullPointerException錯誤的特性

若是一個變量能夠爲null，對其方法的調用即是不安全的，會致使NullPointerException 。先看java中的函數：

/* java */
int strLen(String s ){
    return s.length();
}
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這個函數並非安全的，當傳的實參是null，便會拋出NullPointerException（固然能夠先提早檢查）

現假設你不但願傳入實參爲null，則以下使用非空類型，即不容許爲null：

fun strLen(s:String) = s.length
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當傳入null實參時，編譯器會報錯：

>>> strLen(null)
ERROR:Null can not be a value of a non-null type string
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上述函數，參數被聲明爲String類型，即非空的，因此不能傳遞一個null值。若想使該參數可空，便可傳入null值，需顯式在類型名稱後面加上問號來標記：

fun strLenSafe(s:String?) = if(s == null) 0 else s.length
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能夠在任意類型後面添加問號來表示能夠存儲null引用，如String?,Int?,MyCustomType? 即，Type? = Type or null

注： 除非顯式的把它標記爲可空，不然因此常見類型默認時可空的

對於可空類型，不能直接調用它的方法或屬性，也不能把它賦值給非空類型的變量，這都是不安全的：

>>> fun strLenSafe(s:String?) = s.length()
ERROR: only safe(?.) or non-null asserted(!!.) calls are allowed ...

>>> val x:String? = null
>>> val y:String = x
ERROR: Type mismatch...
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可空值最重要操做就是與null作比較，而一旦檢查後，編譯器便會記住並提供只能轉換，如：

fun strLenSafe(s:String?) = if(s == null) 0 else s.length // 智能轉換爲非空
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一味用if檢查，過於冗餘，kotlin提供了一些運算符工具，能幫助咱們用簡潔的方式來處理可空值。

二 運算符

1 安全調用運算符： "?."

安全調用運算符"?."，將一次null檢查和一個方法調用（或屬性訪問）合併成一個操做。表達式s?.toUpperCase()等同於這種繁瑣寫法if (s!=null)s.toUpperCase()else null

即若是調用一個非空值的方法，此次方法調用會被正常執行，但若是是null，則調用不會發生，整個表達式值爲null。

注： 這種表達式的結果類型也是可空類型

fun printlnAllCaps(s:String?){
    val allCaps:String? = s?.toUpperCase()
    println(allCaps)
}

>>>printlnAllCaps("abc")
ABC
>>>printlnAllCaps(null)
null
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若是對象調用鏈中，有多個可空類型的屬性，一般能夠在同一個表達式中方便地連接多個安全調用，以下訪問公司地址：

class Address(val streetAdress:String,val zipCode:Int,val city:String,val country:String)

class Company(val name :String,val address:Address)

class Person(val name:String,val company:Company?)

fun Person.countryName():String {
    val country:String? = this.company?.address?.country
    return if(country == null) "Unknown" else country //此處可優化
}

>>> val person = Person("John",null)
>>> println(person.countryName())
Unknown
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上面例子if(country == null) "Unknown" else country，用一個值和null比較，若是不爲空就返回這個值，不然返回其餘值。kotlin能對這種狀況進行優化去掉重複代碼：

2 Elvis運算符（null合併運算符）： "?:"

fun foo(s:String?){
    val t:String = s ?: ""  //若是s爲空，則結果是空字符串，不然則是s自己
}
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Elvis運算符接收兩個運算數，若是第一個運算數不爲null，運算結果就是第一個運算數；不然結果就是第二個運算數，即 foo ?: bar 的繁瑣表示爲：

if(foo ==null) bar else foo
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能夠簡化上面打印countryName的例子：

fun Person.countryName() = 
    company?.address?.country ?: "Unknown"
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瞭解了"if非空"檢查後，接下來介紹kotlin經常使用的instanceof檢查的安全版本：經常與安全調用及Elvis運算符一塊兒出現的安全轉換運算符

3 安全轉換： "as?"

類型轉換的常規kotlin運算符：as運算符，與java類型轉換同樣，若被轉換的值不是你試圖轉換的類型，就會拋出ClassCastException異常。固然能夠結合is來檢查，但kotlin有更安全優雅的調用方式：as?

as? 運算符嘗試把值轉換成指定類型，若是不是合適的類型，則最終值爲null 。 即foo as? Type的繁瑣表達爲：

if(foo is Type) foo as Type else null
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一種經常使用方式是把安全轉換和Elvis運算符結合使用。 如equals方法的實現很是方便

class Person(val firstName:String,val lastName:String){
    override fun equals(o:Any?):Boolean{
        val otherPerson = o as? Person ?: return false
        
        return otherPerson.firstName == firstName && 
            otherPerson.lastName == lastName
    }
    
    override fun hashCode():Int = 
        firstName.hashCode()*37 + lastName.hashCode()
}

>>> p1 = Person("John","Cap")
>>> p2 = Person("John","Cap")
>>> println(p1 == p2)
true
>>> println(p1.equals(42))
false
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安全調用、安全轉換和Elvis運算符都很是高效有用。但有時不須要處理null值，只須要直接告訴編譯器這並非個null值：

4 非空斷言： "!!"

非空斷言是kotlin提供的，最簡單粗暴直率的處理。能夠把任何類型轉換爲非空類型。 若是對null值作了非空斷言，則會拋出空異常。即"foo!!"的繁瑣表達爲：

foo as?Foo ?: throw NullPointerException(...)
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可使用這種斷言來把可空參數轉換爲非空：

fun ignoreNull(s:String?){
    val sNotNull :String = s!! //轉換爲非空
    println(sNotNull)
}
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本質上是在代表：「我明確知道這個值不爲null，若是我錯了我準備好接收這個異常」

5 "let"函數

let函數讓處理可空表達式變得容易。let函數所作的全部事情，就是把一個調用它的對象變成lambda表達式的參數。

val s :String? ...
s.let{
    //此時lambda參數爲 String?
}

s?.let{
    //此時lambda參數爲 String
}
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若是和安全運算符使用，就能有效地把調用let函數的可空對象轉爲非可空對象。 即 foo?.let{...}的繁瑣表達是當foo不爲null時，調用lambda中的代碼，當foo爲null時，則什麼也不發生

如傳遞一個可空參數到一個接收非空參數的函數：

fun sendEmailTo(email:String){...}

>>>val email:String? = ...
>>> sendEmailTo(email)
ERROR:Type mismatch...
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但能夠這麼優雅安全地調用：

email?.let{sendEmailTo(it)}
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