面试题：Kotlin中如何利用静态检查避免空指针异常

Question

在Kotlin项目中，时常会面临空指针异常的风险。请阐述Kotlin提供了哪些机制用于代码分析与静态检查来避免空指针异常，比如可空类型和非空断言的使用场景及注意事项，并举例说明如何利用这些机制确保代码健壮性。

Answer 1

可空类型

1. 使用场景：当一个变量有可能为空时，就使用可空类型。例如，从数据库查询可能返回空值的情况，或者一个函数的返回值可能为空时。
2. 注意事项：可空类型的变量在使用前必须进行空值检查，否则会导致编译错误。
3. 示例：

var nullableString: String? = null
// 安全调用操作符（?.）
val length = nullableString?.length
// 如果nullableString为空，length为null，不会抛出空指针异常

非空断言

1. 使用场景：当你非常确定一个可空类型的变量在某一时刻不会为空，但编译器无法自动推断时，使用非空断言。例如，在经过一系列空值检查后，确定变量不为空的情况下。
2. 注意事项：如果在使用非空断言（!!）时，变量实际上为空，会抛出 NullPointerException。所以要确保变量在使用 !! 时确实不为空。
3. 示例：

var nullableInt: Int? = 10
// 假设经过一些逻辑，确定nullableInt不为空
val result = nullableInt!! + 5
// 如果nullableInt为空，这里会抛出NullPointerException

安全调用操作符（?.）

1. 使用场景：在调用可空类型变量的方法或属性时，使用安全调用操作符，这样当变量为空时，不会抛出空指针异常，而是返回 null。常用于链式调用可空对象的方法。
2. 注意事项：安全调用操作符返回值的类型取决于调用的方法或属性的返回类型，如果是可空类型，最终结果也是可空类型。
3. 示例：

data class Person(val name: String?, val address: Address?)
data class Address(val city: String?)

val person: Person? = null
val city = person?.address?.city
// 如果person为空，或者person的address为空，city为null，不会抛出空指针异常

Elvis操作符（?:）

1. 使用场景：与安全调用操作符结合使用，当可空类型变量为空时，提供一个默认值。常用于在获取可能为空的值时，希望有一个备用值的场景。
2. 注意事项：Elvis操作符右侧表达式只有在左侧可空变量为空时才会执行。
3. 示例：

var nullableValue: String? = null
val valueToUse = nullableValue ?: "default value"
// 如果nullableValue为空，valueToUse为"default value"

通过合理运用这些机制，可以在Kotlin项目中有效避免空指针异常，确保代码的健壮性。