Kotlin——初級篇（六）：空類型、空安全、非空斷言、類型轉換等特性總結

在咱們熟知的Java中，定義一個變量能夠默認不賦值，由於Java的系統會給咱們默認賦一個默認值，而且Java可定義一個賦值爲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爲null。從代碼的簡潔性以及代碼的閱讀性來講，就差了Koltin一籌了，那麼Kotlin定義一個變量可爲null的變量怎麼定義呢？下面針對Kotlin的這些特性，做出一個詳細的講解。

目錄

1、可空類型、空安全

在前面的變量、常量中咱們已經講解到了變量的定義。這裏不做詳述。若你有興趣，請參見Kotlin——初級篇（二）：變量、常量、註釋

1.一、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爲：修飾符 變量名 ： 類型? = 值

這裏爲了演示，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：

// 定義一個不可爲空的變量，用var修飾的變量能夠被從新賦值，用val修飾的變量則不能，可是不能賦值爲null
var a : Int = 12
val b : Int = 13

a = 20
// a = null 不能複製爲null   
// b = 20   不能被從新賦值

if(a == null){
    // 這樣的判斷毫無心義，由於變量a永遠不可能null
}

/*
    定義可空類型的變量,即變量能夠被賦值爲null
    定義格式爲：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")
}

能夠看出：變量 nullA 的值爲 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後面加上?符號就好了。在使用的時候，記住要判斷該段該變量是否爲空，這個操做在Java中常常會用到...，若是定義一個不可爲空類型的變量時，則判斷將毫無心義，由於這個變量永遠不會爲空。

1.二、判斷可空類型的兩種使用方式

在上面咱們提到，可空類型須要判斷在使用，這裏介紹除了if ... else...以外的其餘方式

1.2.一、if...else...判斷

例：

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

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

輸出結果爲：

變量str爲空

1.2.二、使用符號?.判斷

• 該符號的用法爲：可空類型變量?.屬性/方法。若是可空類型變量爲null時，返回null
• 這種用法大量用於鏈式操做的用法中，能有效避免空引用異常（NullPointException），由於只要鏈式其中的一個爲null，則整個表達式都爲null

例：

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

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

輸出結果爲：

null

1.2.三、鏈式調用

?.這種符號去判斷是否爲null，在Kotlin中使用的地方是不少，特別是對於鏈式調用來講體驗性更好。

例：這裏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())
}

輸出結果爲：

Builder(name=Lily, age=10, sex=女)

若是你上面的代碼看不懂能夠看下的代碼，你能夠看下面的例子：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)

能夠看出輸出結果爲: null

1.2.四、函數中使用可空類型的狀況下

當一個函數/方法有返回值時，若是方法中的代碼使用?.去返回一個值，那麼方法的返回值的類型後面也要加上?符號

例：

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

輸出結果爲：

6

1.2.五、let操做符

• let操做符的做用：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") }
}

輸出結果爲：

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，能夠看出使用let{}高階函數減小了好幾行代碼

Evils操做符

Evils其實不是一個操做符，而是evil的複數，而evil的意思在這裏能夠理解爲屏蔽、安全的操做符，這樣的操做符有三種：

1. ?: 這個操做符表示在判斷一個可空類型時，會返回一個咱們本身設定好的默認值.
2. !! 這個操做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? 這個操做符表示爲安全的類型轉換.

2.一、?:操做符

當咱們定義了一個可空類型的變量時，若是該變量不爲空，則使用，反之使用另一個不爲空的值

例：

val testStr : String? = null

var length = 0

// 例： 當testStr不爲空時，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)

輸出結果爲：

-1

分析：此操做符通常和?.操做符連用。當且僅當?:左邊的表達式爲null時，纔會執行?:右邊的表達式。

2.二、!!操做符

!!操做符可謂是給愛好空引用異常（NullPointException）的開發者使用，由於在使用一個可空類型變量時，在該變量後面加上!!操做符，會顯示的拋出NullPointException異常

例：

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

輸出結果爲：

能夠看出，在未作空判斷的狀況下直接使用操做符!!的狀況下，拋出了空異常

2.三、as?操做符

其實這裏是指as操做符，表示類型轉換，若是不能正常轉換的狀況下使用as?操做符。當使用as操做符的使用不能正常的轉換的狀況下會拋出類型轉換（ClassCastException）異常，而使用as?操做符則會返回null,可是不會拋出異常

2.3.一、使用as

例：

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

輸出結果爲：

2.3.二、使用as?

例：

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

輸出結果爲：

num2 = null

總結

這一章在實際的項目開發當中用到的地方是不少的，若是用好了各類空安全的操做符，估計你的項目中就不會拋出以及異常了，在這裏我作了一個總結，但願會對各位有所幫助：

• 項目中會拋出空引用（NullPointerException）異常的狀況

  1. 在可空類型變量的使用時，用了!!操做符
  2. 顯式拋出空引用異常 throw NullPointerException()
  3. 外部 Java 代碼致使的
  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）異常的狀況

  1. 在類型轉換中使用了as操做符
  2. 使用了toXXX()方法不能轉換的狀況下
  3. 外部 Java 代碼致使的

• 儘可能避免使用的操做符

  1. 儘量的不要使用!!操做符，多使用?:、?.操做符，以及let{}函數
  2. 儘量的使用as?操做符去替換掉as,在不肯定是否能夠安全轉換的狀況下不使用toXXX()方法

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參考

Kotlin 空安全
Koltin官網文檔