【Kotlin学习】Kotlin的类型系统——可空性

关注

原创最新推荐文章于 2026-06-12 04:57:53 发布 1.7k 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

Kotlin专题「五」：可空类型?，空安全?.，空值合并?:，非空断言!!，类型安全转换as? 前言：不走心的努力，都是敷衍你自己。你要坚信现在所有过不去的坎，将来总有一天会当笑话说出来。一、概述 Java 中定义一个变量可以默认不赋值，因为系统默认会赋值一个默认值，并且可以定义一个为 null 的变量，这样在使用的时候就需要判断该变量是否为 null 。从代码的简洁性以及代码的可读性来说，Kotlin 能更好处理，那么 Kotlin 定义一个可为 null 的变量怎么定义呢？下面针对 Kotlin 这一特性来详细讲解。二、可空类型 三、空安全四、非空断言 ... 阅读详情

可空性

它是kotlin类型系统中帮助你避免NullPointerException错误的特性。

可空类型

kotlin和java类型系统第一条也可能是最重要的一条区别：kotlin对可空类型的显式的支持，这是一种指出你的程序中哪些变量和属性允许为null的方式。如果一个变量可以为null，对变量的方法的调用就是不安全的，因为这样会导致空指针异常，kotlin不允许这种调用。

int strLen(String s){
	return s.length()
}

这个函数如果传一个null参数，就会抛出空指针异常，我们试着用kotlin重写该函数，但我们要决定这个函数被调用的时候传给它的实参可以是null吗？

不能为null的写法

在这里插入图片描述

此时使用为null的实参调用strLen在编译期就会标记成错误，这个函数中的参数被声明为String类型，在kotlin中表示它必须包含一个String实例。

可以为null的写法

在这里插入图片描述

只需要在类型名称后面加上问号来标记。问好可以加载任何类型的后面来表示这个类型的变量可以存储null引用，没有问号的类型表示这种类型的变量不能存储null引用，这说明所有常见类型默认都是非空的，除非显式把它标记为可空

Type? =Type or null

一旦有一个可空类型的值，能对它进行的操作也会受到限制，比如不能再调用它的方法，也不能把它赋值给非空类型的变量，还不能把可空类型的值传给拥有非空类型参数的函数。我们可以做的最重要的操作就是和null进行比较，一旦进行了比较操作，编译器就会记住，并且在这次比较方法的作用域内把这个值当作非空来对待

在这里插入图片描述

安全调用运算符"`?.`"

该运算符允许你把一次null检查和一次方法调用合并成一个操作。

比如s?.toUpperCase()等同于if(s!=null)s.toUpperCase()else null。也就是说，如果你试图调用一个非空值的方法，这次方法调用会被正常地执行，但如果值是null则调用不会发生，整个表达式的值为null。

这次调用的结果类型也是可空的，s?.toUpperCase()结果的类型是String?，即使它本身的方法声明中是String。

安全调用也可以用来访问属性

在这里插入图片描述

如果你的对象图中有多个可空类型的属性，通常可以在同一个表达式中方便地使用多个安全调用

链接多个安全调用

在这里插入图片描述

Elvis运算符"`?:`"

kotlin用Elvis运算符来提供代替null的默认值

在这里插入图片描述

该运算符接收两个运算数，如果第一个运算数不为null，运算结果就是第一个运算数，如果为null，运算结果就是第二个运算数。

它经常与安全调用运算符一起使用，用一个值代替对null对象调用方法时返回的null

在这里插入图片描述

像return和throw这样的操作其实是表达式，因此可以把它们卸载Elvis运算符的右边。这种情况下如果左边的值为null，函数就会立即返回一个值或者抛出一个异常

在这里插入图片描述

安全转换："`as?`"

as?运算符长十八值转换成指定的类型，如果值不是合适的类型就返回null，一种常见的模式是把安全转换和Elvis运算符结合使用

使用安全转换实现equals

在这里插入图片描述

使用这种模式可以非常容易检查实参是否是适当的类型，转换它并在它的类型不正确时返回false，而且这些操作全部在同一个表达式中
当你检查过类型并拒绝了null值，编译器就确定了变量otherp的类型是person并让你相应地使用它

非空断言："`!!`"

非空断言是kotlin提供的最简单的处理可空类型值的工具。
它使用双感叹号表示，可以把任何值转换成非空类型。如果对null值做非空断言，则会抛出异常，如下图

在这里插入图片描述

注意异常抛出的位置是非空断言所在的那一行，而不是接下来使用值的那一行

当你使用!!并且它的结果是异常时，异常调用栈的跟踪信息只表明异常发生在哪一行代码，而不会表明一场发生在哪一个表达式。为了让跟踪信息更清晰表示哪个值为null，不要在同一行使用多个非空断言

`let`函数

它让处理可空表达式变得更容易。和安全调用运算符一起，它允许你对表达式求值，检查求值结果是否为nul，并把结果保存为一个变量。所有的这些动作都在同一个简洁的表达式中。可空参数最常见的一种用法就是被传递给一个接收非空参数的函数。而let函数做的所有事情就是把一个调用它的对象变成lambda表达式的参数。结合安全调用语法，它能有效地把调用let函数的可空对象，转变成非空类型

在这里插入图片描述

如上图，不使用let函数的情况下必须显式检查这个值不为null

在这里插入图片描述

let函数只在email的值非空时才会被调用，所以你能在lambda中把email当作非空实参使用

用it简化代码

在这里插入图片描述

如果有一些很长的表达式结果不为null，而你又要使用这些结果时，let表示法很方便，这种情况下不必创建一个单独的变量。当你需要检查多个值是否为null时，可以用嵌套的let调用来处理，但大多数情况下这种代码又啰嗦又难理解，用普通if来一次性检查更好

延迟初始化的属性：`lateinit`

kotlin通常要求你在构造方法中初始化所有的属性，如果某个属性是非空类型，你就必须提供非空的初始化值，否则你就必须使用可空类型，但若果这么做，该属性的每一次访问都需要null检查或者!!运算符

为了解决这个问题，我们可以使用lateinit修饰符，把属性声明成可以延迟初始化的

在这里插入图片描述

注意！延迟初始化的属性都是var，因为需要在构造方法外修改他的值，而val属性会被编译成必须在构造方法中初始化的final字段。尽管该属性是非空类型，但你不需要在构造方法中初始化它。如果在属性被初始化之前就访问它就会异常。

lateinit属性常见的一种用法是依赖注入，在这种情况下，lateinit属性的值是被依赖注入框架从外部设置的。为了保证和各种java依赖注入框架的兼容性，kotlin会自动生成一个和lateinit属性具有相同可见性的字段。

可空类型的扩展

为可空类型定义扩展函数是一种更强大的处理null值的方式。可以允许接收者为null的扩展函数调用，并在该函数中处理null,而不是在确保变量不为null之后再调用它的方法，只有扩展函数能做到这一点，普通成员方法是通过对象实例分发的，因此实例为null时成员方法永远不能运行。如String库中的isEmpty就是这样。

在这里插入图片描述

input是可空类型的值，inNullOrBlank是可空类型的扩展。此处不需要安全访问，可以直接调用为可控接收者声明的扩展函数，这个函数会处理可能的null值

在这里插入图片描述

最后一行的第二个this使用了智能转换

当你为一个可空类型定义扩展函数时，你可以对可空的值调用这个函数，并且函数体中的this可能为null，所以你必须显式地检查。在java中this永远是非空的，因为它引用的是当前你所在这个类的实例。而在kotlin中，在可空类型的扩展函数中，this可以为null。我们之前讨论的let函数也能被可控的接收者调用，但它并不检查值是否为null。如果你在一个可空类型上直接调用let函数而不使用安全调用运算符，lambda的实参将会是可空的。因此，如果想使用let来检查非空的实参，你就必须使用安全调用运算符"?."