面试题：Kotlin变量的可空性与常量的不可变性深入分析

Question

在Kotlin中，变量的可空性是一个重要特性。结合常量的不可变性，分析在复杂业务逻辑中，如何正确处理可空变量与不可变常量以避免空指针异常，并举例说明如何利用Kotlin的类型系统特性来优化代码结构。

Answer 1

1. 处理可空变量以避免空指针异常
   • 安全调用操作符（?.）：
     • 当调用可空变量的方法或访问其属性时，使用?.操作符。如果变量为null，则表达式返回null，而不会抛出空指针异常。
     • 例如：

var nullableString: String? = "Hello"
val length = nullableString?.length
println(length) // 输出 5

nullableString = null
val newLength = nullableString?.length
println(newLength) // 输出 null

• Elvis操作符（?:）：
  • 结合安全调用操作符，在可空变量为null时提供一个默认值。
  • 例如：

var nullableString: String? = null
val result = nullableString?.length?: -1
println(result) // 输出 -1

• 非空断言操作符（!!）：
  • 谨慎使用，它会在变量为null时抛出NullPointerException。一般用于确定变量不可能为null的情况下，强制将可空类型转换为非空类型。
  • 例如：

var nullableString: String? = "Hello"
val length = nullableString!!.length
println(length) // 输出 5

nullableString = null
val newLength = nullableString!!.length // 这里会抛出 NullPointerException

2. 结合不可变常量
   • 不可变常量（val）：在复杂业务逻辑中，使用val定义不可变常量，有助于提高代码的稳定性和可维护性。对于不可变常量，如果其类型可空，同样要按照处理可空变量的方式来避免空指针异常。
   • 例如：

val constantNullableString: String? = "Constant String"
val length = constantNullableString?.length
println(length) // 输出 14

3. 利用Kotlin类型系统特性优化代码结构
   • 类型推断：Kotlin的类型推断机制可以减少代码中的类型声明冗余。在处理可空变量和不可变常量时，编译器能根据上下文推断出合适的类型。
   • 例如：

val num: Int? = 10 // 明确声明可空Int类型
val num2 = 20 // 编译器推断为Int类型

• 智能类型转换：当Kotlin检测到一个可空变量在使用前已经进行了null检查，它会自动将其转换为非空类型，从而简化代码。
• 例如：

var nullableInt: Int? = 5
if (nullableInt != null) {
    val result = nullableInt + 10 // 这里nullableInt自动转换为非空Int类型
    println(result) // 输出 15
}