Kotlin学习篇（4）—— Kotlin的类型系统

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发布时间：2019-03-12

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5. Kotlin的类型系统

5.1 可空性

5.1.1 可空类型

5.1.1.1 ：？

问好可以加在任何类型的后面来表示这个类型的变量可以存储null引用：String?, Int?, 等等

在这里插入图片描述

在Kotlin中没有问好类型表示的这种类型的变量不能存储null引用。说明Kotlin中的所有常见类型都是非空给。

比如下面的调用会被编译器报错

fun strLen(s : String)  = s.lengthfun main(args : Array
   
    ){       strLen(null)	//这里编译器会报错}

注意：一旦你有一个可空类型的值，能对他进行的操作也会受到限制。

不能再调用一些方法。

在这里插入图片描述

不能把它赋值给非空类型的变量

在这里插入图片描述

不能把可空类型的值传给拥有非空类型参数的函数

在这里插入图片描述

使用姿势：

如果你在函数里增加了null的检查，即就是和null进行了比较，此时编译器就会记住，并且在这个比较发生的

作用域内把这个值当作非空处理。

demo:

fun strLen(s : String?) : Int{       return if(s != null)        s.length    else        0}strLen(null)   //合法的代码

5.1.1.2 ：安全调用运算符 ?.

解释：允许把一次null检查和一次方法调用合并为一个操作。

fun printAllCaps(s : String?){       val allCaps  = s?.toUpperCase()    println(allCaps)} printAllCaps("abd") //输出：ABD printAllCaps(null) //输出：null

也可以多个安全调用链接在一起

class Address(val streetAddress : String, val zipCode : Int, val city : String, val country : String)class Company(val name : String, val address : Address?)class PersonT(val name : String, val company : Company?)fun PersonT.countryName() : String{       val country = this.company?.address?.country    return if(country != null) country else "Unknown"}//调用：val person = PersonT("liSuo",null)println(person.countryName())//输出：Unknown

5.1.1.3 ：Elvis运算符 ?:

解释：null合并运算符

demo:

fun strLen(s : String?) : Int{       return s?.length ?: 0}//调用： strLen(null) //输出： 0

5.1.1.3 ：安全转换 as?

解释：as？尝试把值转换为指定的类型，如果值不是合适的类型就返回null

5.1.1.4 ：非空断言 !!

解释：可以把任何值转换为非空类型。如果对null值做非空断言，会抛出异常。

5.1.1.5 ：“ let ”函数

let函数所作的事情就是把一个调用它的对象变成lambda表达式的参数。

demo:

结合安全调用语法，把调用let函数的可空对象，转换为非空类型。

fun strLen(s : String) : Int{       return s.length}val x : String? = nullx?.let {    strLen(x) }

如上的函数只在x值非空时才会调用。

5.1.2 延迟初始化的属性

可以使用lateinit修饰符来指定延迟初始化。

class MyService{       fun performAction() : String = "foo"}class MyTest{       private lateinit var myService: MyService   //声明一个不需要初始化器的非空类型属性    fun setUp(){           myService = MyService()    }    fun testAction(){           println(myService.performAction())    }}

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它的值。

Kotlin要求你在构造方法中初始化所有属性。如果某个属性是非空类型，就必须提供非空的初始化值。否则，就必须使用可空类型。

如下类中定义是错误的。

class MyTest{       private  var myService: MyService }

尽管这个属性是非空类型，但是因为是延迟初始化的属性，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调用了它，会出现异常。

Exception in thread “main” kotlin.UninitializedPropertyAccessException: lateinit property myService has not been initialized
at dataUtil.MyTest.testAction(TypeSystem.kt:33)
at Kotlin.Kotlin的类型系统Kt.main(Kotlin的类型系统.kt:19)

5.1.3 可空类型的扩展

可以为一个类定义扩展函数来检查可空性。

相似的实现：isEmpty,isBlank,isEmptyOrNull,isNullOrBlank

fun strLen(s : String?) : Int{       if(!s.isNullOrEmpty()){          return s.length    }    return 0}

5.1.4 参数类型的可空性

Kotlin中所有泛型类和泛型函数的类型参数默认都是可空的。

fun
     
       printHashcode(t : T){         println(t.hashCode())}printHashcode(null)//输出0

要使类型参数非空，要为它指定一个非空的上界。如下泛型会拒绝可空值作为实参。

fun
     
       printHashcode(t : T){    println(t.hashCode())}printHashcode(null)//此时编译器直接报错

5.1.5 可空性和java

java中使用注解来表达可空性。

在这里插入图片描述

Kotlin可以识别多种不同风格的可空性注解。但是当这些注解不存在时，java类型会变成Kotlin中的平台类型。

平台类型

平台类型本质上就是Kotlin不知道可空性信息的类型。既可以把它当作可空类型处理，也可以当作非空类型处理。

在这里插入图片描述

注意：在实现java类或接口的方法时一定要搞清楚其可空性。因为方法的实现可以在非Kotlin的代码中被调用。Kotlin编译器会为你声明的每一个非空的参数生成非空断言

demo:

/*java*/public class Person3 {       private final String name;    public Person3(String name) {           this.name = name;    }    public String getName() {           return name;    }}

此时Kotlin编译器完全不知道String类型的可空性，所以必须自己处理。如果不处理，在遇到null时，会报错

fun yellAt(person3: Person3){       println(person3.name.toUpperCase())}//调用：val person3  = Person3(null)yellAt(person3)//结果：Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException: person3.name must not be null	at dataUtil.TypeSystemKt.yellAt(TypeSystem.kt:45)	at Kotlin.Kotlin的类型系统Kt.main(Kotlin的类型系统.kt:22)

5.2 基本数据类型和其他数据类型

5.2.1 基本数据类型： Int, Boolead 及其它。

Kotlin不区分基本数据类型和包装类型。你使用的永远是同一类型。

当在Kotlin中使用java声明时，java的基本类型会变成非空类型，因为他们都不能持有null值。

对于不同的情境，Kotlin在编译时对类型的表示是不同的。比如对于Int,
- 如果它没用作变量，属性，参数，和返回类型,会被编译成Java基本数据类型int
- 如果用于泛型类型参数的基本数据类型会被编译成对应的Java包装类型。

5.2.2 可空的基本数据类型：Int?,Boolean? 及其他

Kotlin中的可空类型不能用java的基本数据类型表示，因为null只能存储在Java的引用类型的变量中。所以用了基本类型的可空类型后，它就会编译为对应的包装类型。

5.2.3 数字转换

Kotlin不会自动把数字从一种类型转换到另一种类型。必须显式地进行转换。每一种基本数据都定义有转换函数：toByte(),toShort(),toChar()等。并且它们都支持双向转换。

在用equals比较装箱值的时候，不仅会检查他们存储的值，还会比较装箱的类型。

当书写字面值时，一般不需要使用转换函数。必要的转换会自动发生。

算数运算符也被重载了，它们可以接收所有适合的数字类型。

demo:
```
//下面的是可以被正常编译的val b : Byte = 1val l = b + 1Lfoo(l)
```

Kotlin算数运算符关于数值范围溢出的行为和Java完全一致。

5.2.4 “Any”和“Any?”:根类型

Any类型是Kotlin中所有非空类型的超类型。

把基本数据类型的值赋给Any类型的变量是会自动装箱。

Any是非空类型，如果你需要可以持有null类型的变量，必须使用Any？类型。

在Kotlin中使用Any时，它会被编译成Java字节码中的Object。

5.2.5 Unit类型：Kotlin中的“void”

Kotlin中的Unit类型完成了Java中的void一样的功能。当函数没什么有意义的结果返回时，它可以用作函数的返回类型。
```
fun  f():Unit{     }
```
不带返回类型声明的函数是内部把显示的Unit声明省略了

Kotlin中的Unit和Java中的void的不同点：

Unit是一个完备的类型，可以作为类型参数，而void却不行。只存在一个值是Unit类型，这个值也叫做Unit,并且在函数中会被隐式的返回。

demo:

interface Processor
       
        {           fun process() : T}class NoResultProcessor : Processor
        
         {           override fun process() {       			//返回类型是Unit,可以省略类型的说明       		//这里不需要显式的return,编译器会隐式的加上reutrn Unit    }}

5.2.6 Nothing类型：“这个函数永不返回”

Nothing函数没有任何值，只有被当作函数返回值使用，或者被当作泛型函数返回值类型参数使用才有意义。

使用场景：对于某些函数来说，它们从来不会成功的结束，此时可以用Nothing类型作为返回值。
- 测试库中的fali函数：通过抛出异常来让测试失败。
```
fun fail(message : String) : Nothing{           throw IllegalArgumentException(message)}
```
- 一个包含无限循环的函数。
```
fun arrayRun() : Nothing {           while (true) {           }}
```

5.3 集合

list集合的三种类型

集合	解释
List	列表不为null,并且列表中的每个值不为null
List<Int?>	列表不为null,但列表中的每个值可以为null
List<Int?>?	列表可以为null,列表中的每个值也可以为null

filterNotNull函数：遍历一个包含可空值的集合并过滤掉null(返回类型对于为上面的第一种)

5.3.1 只读集合和可变集合

Kotlin的集合设计把访问集合数据的接口和修改数据的接口分开了。
- Kotlin.collections.Collection,使用这个接口，可以遍历集合，获取集合大小等，但没有任何添加或者移除元素的方法。
- Kotlin.collections.MutableCollection接口，继承了上面的接口，提供了方法来添加和移除元素，清空集合等。
demo:
```
fun 
     
       copyElements(source : Collection
      
       ,target : MutableCollection
       
        ){         for(item in source){             target.add(item)    }}
       
      
     
```