# Null 值安全性

在 Kotlin 中, 可以使用 `null` 值. Kotlin 使用 `null` 值表示某些值不存在, 或者还未确定的情况. 在 [集合](kotlin-tour-collections.html#kotlin-tour-map-no-key) 章节中, 你已经看到了 Kotlin 返回 `null` 值的例子, 那就是当你使用 Map 中不存在的 key 来访问一个键值对(key-value pair) 的情况. 尽管这样的方式使用 `null` 值是很有用的, 但如果你的代码没有准备好处理 `null` 值, 就可能会发生问题.

为了帮助在程序中防止 `null` 值相关的问题, Kotlin 提供了 null 值安全性功能. null 值安全性功能会在编译期检测 `null` 值潜在的问题, 而不是在运行期.

Null 安全性是多种功能的组合, 使得你能够:

* 如果你的程序允许 `null` 值, 可以明确声明.

* 检查 `null` 值.

* 对可能包含 `null` 值的属性或函数, 使用安全调用.

* 如果检测到 `null` 值时, 声明如何处理.

## 可为 null 的类型

Kotlin 支持可为 null 的类型, 这样的类型允许存在 `null` 值. 默认情况下, 一个类型 不能 接受 `null` 值. 声明可为 null 的类型的方法是, 在类型声明之后明确添加 `?`.

例如:

```KOTLIN
fun main() {
    // neverNull 的类型为: String
    var neverNull: String = "This can't be null"

    // 这里会出现编译器错误
    neverNull = null

    // nullable 的类型为: 可以为 null 的 String
    var nullable: String? = "You can keep a null here"

    // 这是可以的
    nullable = null

    // 默认情况下, 不能接受 null 值
    var inferredNonNull = "The compiler assumes non-nullable"

    // 这里会出现编译器错误
    inferredNonNull = null

    // notNull 不能接受 null 值
    fun strLength(notNull: String): Int {
        return notNull.length
    }

    println(strLength(neverNull)) // 输出结果为 18
    println(strLength(nullable))  // 这里会出现编译器错误
}
```

> **Tip:**
> `length` 是 [String](https://kotlinlang.org/api/latest/jvm/stdlib/kotlin/-string/) 类的属性, 它表示字符串中字符的数量.

## 检查 null 值

你可以在条件表达式中检查 `null` 值. 在下面的示例中, `describeString()` 函数包含一个 `if` 语句, 它检查 `maybeString` 是不是 非 `null` 值, 并且它的 `length` 是否大于 0:

```KOTLIN
fun describeString(maybeString: String?): String {
    if (maybeString != null && maybeString.length > 0) {
        return "String of length ${maybeString.length}"
    } else {
        return "Empty or null string"
    }
}

fun main() {
    val nullString: String? = null
    println(describeString(nullString))
    // 输出结果为 Empty or null string
}
```

## 使用安全调用

对于可能包含 `null` 值的对象, 要安全的访问它的属性, 请使用安全调用操作符 `?.`. 如果对象或对象的属性为 `null`, 安全调用操作符会返回 `null`. 如果你想要在你的代码中避免 `null` 值造成的错误, 这个功能会很有用.

在下面的示例中, `lengthString()` 函数使用安全调用, 返回字符串的长度, 或返回 `null` 值:

```KOTLIN
fun lengthString(maybeString: String?): Int? = maybeString?.length

fun main() {
    val nullString: String? = null
    println(lengthString(nullString))
    // null
}
```

> **Tip:**
> 可以对安全调用使用链式调用, 如果一个对象的任何属性包含 `null` 值, 则会返回 `null`, 而不会抛出错误. 例如:
>
>
>
>
> ```KOTLIN
> person.company?.address?.country
> ```

安全调用操作符也可以用来对扩展函数或成员函数进行安全调用. 这种情况下, 会在调用函数之前进行 null 值检查. 如果检测到 `null` 值, 那么会跳过函数调用, 返回 `null`.

在下面的示例中, `nullString` 是 `null` 值, 因此对 [.uppercase()](https://kotlinlang.org/api/latest/jvm/stdlib/kotlin.text/uppercase.html) 的调用会被跳过, 并返回 `null`:

```KOTLIN
fun main() {
    val nullString: String? = null
    println(nullString?.uppercase())
    // 输出结果为 null
}
```

## 使用 Elvis 操作符

你可以使用 Elvis 操作符 `?:`, 指定检测到 `null` 值时的默认返回值.

Elvis 操作符的左侧, 是需要检测 `null` 值的表达式. Elvis 操作符的右侧, 是检测到 `null` 值时应该返回的默认值.

在下面的示例中, `nullString` 是 `null` 值, 因此访问 `length` 属性的安全调用返回 `null` 值. 因此 Elvis 操作符的结果是, 返回 `0`:

```KOTLIN
fun main() {
    val nullString: String? = null
    println(nullString?.length ?: 0)
    // 输出结果为 0
}
```

关于 Kotlin 中的 Null 值安全性, 更多详情请参见 [Null 值安全性](null-safety.html).

## 实际练习

### 习题

你有一个 `employeeById` 函数, 可以用来访问一个公司的员工数据库. 但是, 这个函数返回 `Employee?` 类型的值, 因此结果可能为 `null`. 你的目标是编写一个函数, 如果给定了员工 `id`, 则返回员工的工资, 如果在数据库中没有找到这个员工, 则返回 `0`.

```KOTLIN
data class Employee (val name: String, var salary: Int)

fun employeeById(id: Int) = when(id) {
    1 -> Employee("Mary", 20)
    2 -> null
    3 -> Employee("John", 21)
    4 -> Employee("Ann", 23)
    else -> null
}

fun salaryById(id: Int) = // 在这里编写你的代码

fun main() {
    println((1..5).sumOf { id -> salaryById(id) })
}
```

```KOTLIN
data class Employee (val name: String, var salary: Int)

fun employeeById(id: Int) = when(id) {
    1 -> Employee("Mary", 20)
    2 -> null
    3 -> Employee("John", 21)
    4 -> Employee("Ann", 23)
    else -> null
}

fun salaryById(id: Int) = employeeById(id)?.salary ?: 0

fun main() {
    println((1..5).sumOf { id -> salaryById(id) })
}
```

## See also

* [上一步](kotlin-tour-classes.html)

* [开始 Kotlin 观光之旅中级教程](kotlin-tour-intermediate-extension-functions.html)