一、本文概要

本文是對<<Kotlin in Action>>的學習筆記，如果需要執行相應的程式碼可以訪問線上環境 try.kotlinlang.org，這部分的思維導圖為：

二、可空性

2.1 可空型別

當我們在宣告方法時，如果允許在這個方法被呼叫的時候傳給它null的實參，則需要顯示地 在型別名稱後面加上問號來標記它：

問號可以加在任何型別的後面來表示這個型別的變數可以儲存null引用，而所有 常見型別預設都是非空的，除非顯示地把它標記為可空。

當你有一個可空型別的值，對它的操作也會受到限制：

• 不能呼叫它的方法
• 不能把它賦值給非空型別的變數
• 不能把可空型別的值傳給擁有非空型別引數的函式

針對上面的第一點，最重要的操作就是和null進行比較，一旦進行了比較操作，編譯器就會記住，並且在這次比較發生的作用域內把這個值當做非空來對待，然後才可以 呼叫它的方法，下面是最容易理解的做法，後面我們將會看到更加簡潔的實現：

2.2 型別的含義

型別就是資料的分類，決定了該型別可能的值，以及該型別的值上可以完成的操作。

下面我們分析一下String型別的變數，在Java中這樣的變數有兩種值：分別是String的例項和null：

• instanceof操作符會告訴你null不是String
• 真實的String例項允許你呼叫它的任何方法，而null值只會允許非常有限的操作

這說明Java的型別系統在這種情況下不能很好地工作，即使變數擁有宣告的型別String你依然無法知道能對該變數的值做些什麼，除非做額外的檢查。

Kotlin的可空型別為這類問題提供了全面的解決方案，區分開可空型別和非空型別 使事情變得明朗，哪些對值的操作是允許的，哪些操作會導致執行時異常並因此被停止。

2.3 安全呼叫運算子 "?."

處理可空物件

安全呼叫運算子?.把一次null檢查和一次方法呼叫合併成一個操作。

執行結果為：

處理可空屬性

安全呼叫不光可以呼叫方法，也能用來訪問屬性。

執行結果為：

2.4 Elvis 運算子 “?:”

Kotlin有方便的運算子來提供代替null的預設值，它被稱作Elvis運算子，我們在2.3的基礎上增加紅框內的程式碼，使得name為空的時候將返回值設為Unknow：

執行結果為：

Elvis接收兩個運算數：如果第一個運算數（name）不為null，運算結果就是第一個運算數；如果第一個運算數為null，運算結果就是第二個運算數。

2.5 安全轉換 ":as ?"

安全轉換運算子會嘗試把值轉換成指定的型別，如果型別不合適就返回null，下面的例子中，先判斷傳入的引數是否是Person型別，如果不是，那麼就直接返回false，而在之後的程式碼中智慧轉換就會生效，編譯器確定了變數otherPerson值的型別是Person，我們就可以直接訪問它的name屬性。

執行結果為：

2.6 非空斷言 "!!"

非空斷言 是Kotlin提供給你的最簡單直率的處理可空型別的工具，它使用!!表示，可以把任何值轉換成非空型別，如果對null值做非空斷言，則會丟擲異常，例如下面的示例程式碼：

在編譯時，將會丟擲下面的異常：

2.7 let 函式

當可空引數最常見的一種用法就是被傳遞給一個接收非空引數的函式之前，需要進行相應的檢查。比如說下面這個sendEmailTo函式，它接收一個String型別的引數並向這個地址傳送一封郵件。

假如我們傳遞給它一個空的emailName，那麼在編譯時就會丟擲異常：

異常提示為：

不使用 let

為了解決上面的問題，我們應當在呼叫函式前確保該變數不為空：

使用 let

下面，我們再來看一下如果通過let解決上面的問題，let函式做的事情就是把一個呼叫它的物件變成lambda表示式的引數，如果結合安全呼叫語法，它能有效地把呼叫let函式的可空物件，轉變成非空型別：

let函式只在nullEmail的值非空時才被呼叫，所以就能在lambda中把nullEmail當做非空的實參來使用。

2.8 延遲初始化的屬性

很多框架都會在物件例項建立後用專門的方法來初始化物件，例如Activity的onCreate方法，但是你不能在構造方法中完全放棄非空屬性的初始化器，僅僅在一個特殊的方法裡初始化它，如果某個屬性是非空型別，那麼必須在構造方法中提供非空的初始化值，否則你就必須使用可空型別。但是如果使用了可空型別，那麼該屬性的每次訪問都需要null檢查或者!!運算子。

在上面的程式碼中，凡是用到name屬性的時候，都需要通過安全呼叫運算子?.檢查後，才能呼叫String的方法，這是相當麻煩的。為了解決這個問題，我們可以將name屬性宣告成可以延遲初始化的。

延遲初始化的屬性都是var，因為需要在構造方法外修改它的值，儘管它是非空型別，但是不需要在構造方法中初始化它，而如果在屬性被初始化前呼叫了它的方法，那麼會丟擲下面的異常。

異常提示：

2.9 可空型別的擴充套件

為可空型別定義擴充套件函式時一種更強大的處理null值的方式，可以允許接收者為null的（擴充套件函式）呼叫，並在該函式中處理null，而不是在確保變數不為null後再呼叫它的方法。

只有擴充套件函式能做到這點，普通成員方法的呼叫是通過物件例項分發的，因此例項為null時（成員方法）永遠不能被執行。

在Kotlin標準庫中定義的isNullOfEmpty就可以由String?型別的接收者呼叫：

執行結果為：

isNullOfEmpty的定義如下：

fun String?.isNullOfBlank() : Boolean = this == null || this.isBlank()
複製程式碼

2.10 型別引數的可空性

Kotlin中所有泛型類和泛型函式的型別引數預設都是可空的，任何型別，包括可空型別在內，都可以替換型別引數。這種情況下，使用型別引數作為型別的宣告都允許為null，儘管型別引數T沒有用問號結尾，所以我們必須使用安全呼叫：

要使引數型別非空，必須要為它指定一個非空的上界，那樣泛型就會拒絕可空值作為實參：

2.11 可空性和 Java

Java的型別系統是不支援可空性的，那麼當你混合使用Kotlin和Java時會發生什麼呢？

2.11.1 根據註解區分非空和可空型別

有些時候，Java程式碼包含了可空性的資訊，這些資訊使用註解來表達。當程式碼中出現了這樣的資訊，Kotlin就會使用它，因此Java中的@Nullable String被Kotlin當做String，而@NotNull String就是String，例如我們在Java中定義下面這個包含了@NotNull註解的方法：

那麼如果在Kotlin中呼叫這個方法並傳入可空型別，就會提示型別不匹配：

2.11.2 平臺型別

如果註解不存在時，Java型別會變成Kotlin中的 平臺型別。平臺型別本質上就是Kotlin不知道可空性資訊的型別，這意味著，你要像在Java中一樣，對你在這個型別上做的操作負有全部責任，編譯器將會允許所有的操作。

2.11.3 繼承

當在Kotlin中重寫Java的方法時，可以選擇把引數和返回型別定義成可空的，也可以選擇把它們定義成非空的。例如，我們來看一個Java中的StringProcessor介面：

public interface StringProcessor {
    void process(String value);
}
複製程式碼

Kotlin中實現介面時使用不同的可空性：

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

class NullableStringPrinter : StringProcessor {
    override fun process(value: String?) {
        println(value ?: "Empty")
    }
}
複製程式碼

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