Kotlin 空安全

许多编程语言（包括 Java）中最常见的陷阱之一，就是访问空引用的成员会导致空引用异常。在 Java 中，这等同于 NullPointerException 或简称 NPE

1、可空类型与非可空类型

在 Kotlin 中，类型系统区分一个引用可以容纳 null （可空引用）还是不能容纳（非空引用）

    // String 类型的常规变量不能容纳 null    
    var a: String = "abc"  // 默认情况下，常规初始化意味着非空
    a = null // 编译错误
    val l = a.length       // 永远不会NullPointerException

    // 声明一个变量为可空字符串（String?）, 允许为空
    var b: String? = "abc" // 可以设置为空
    b = null // ok
    val l = b.length       // 错误：变量"b"可能为空

2、在条件中检测null

显式检测 b 是否为 null

    var b: String? = "abc" // 可以设置为空
    val l = if (b != null) b.length else -1

安全的调用，使用安全调用操作符 ?.

    val a = "Kotlin"
    val b: String? = null
    println(b?.length)    // 如果 b 非空，就返回 b.length，否则返回 null
    println(a.length)     // 无需安全调用 a?.

    // 安全调用可链式调用
    bob?.department?.head?.name
    
    // 与 let 使用，只对非空值执行某个操作
    val listWithNulls: List<String?> = listOf("Kotlin", null)
    for (item in listWithNulls) {
         item?.let { println(it) }   // 输出 Kotlin 并忽略 null
    }

    // 可用在赋值的左侧
    // 如果 `person` 或者 `person.department` 其中之一为空，都不会调用该函数：
    person?.department?.head = managersPool.getManager()

3、可空接收者

可以为空值指定行为，而无需在每个调用处都使用空检测逻辑

    // toString() 函数就是为可空接收者定义的, 它返回字符串 "null"（而不是 null 值）
    val person: Person? = null
    logger.debug(person.toString()) // 日志记录"null"，不抛异常

    // 使用安全调用操作符 ?.  调用 toString() 返回一个可空字符串
    var timestamp: Instant? = null
    val isoTimestamp = timestamp?.toString() // 返回一个 String? 对象其值为 `null`
    if (isoTimestamp == null) {
       // 处理时间戳为 `null` 的情况
    }

4、 Elvis 操作符

当有一个可空的引用 b 时，可以说"如果 b 不是 null，就使用它；否则使用某个非空的值"

val l: Int = if (b != null) b.length else -1

也可使用 Elvis 操作符 ?: 来表达 (当且仅当左侧为 null 时，才会对右侧表达式求值)

// 如果 ?: 左侧表达式不是 null，Elvis 操作符就返回其左侧表达式，否则返回右侧表达式
val l = b?.length ?: -1

5、!! 操作符

非空断言运算符（!!）将任何值转换为非空类型

// 若该值为 null 则抛出异常，可以写 b!! 
// 这会返回一个非空的 b 值 或者如果 b 为 null，就会抛出一个 NPE 异常
val l = b!!.length

6、安全的类型转换

当对象不是目标类型，那么常规类型转换可能会导致 ClassCastException；可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

7、可空的类型集合

filterNotNull 可过滤一个可空类型元素的集合的非空元素

val nullableList: List<Int?> = listOf(1, 2, null, 4)
val intList: List<Int> = nullableList.filterNotNull()