Java和 Kotlin中的常见NPE

写一篇关于NPL的技术文章为了帮助我总结，避免了大量浪费时间处理这种的常见问题。最近我做了很多项目经常会碰到的“噩梦”之一就是NullPointerException（NPE），因为Java允许变量为null，而在调用对象方法或属性时未做null检查，就会抛出NPE。这种情况在Kotlin里几乎不再是问题，因为Kotlin从语言层面引入了空安全支持，彻底减少了NPE的出现概率。下面我们看看两种语言是如何应对NPE的，通过示例展示常见的编程场景。

一、Kotlin 的可空类型和编译时检查

几乎所有对象都可以为null，意味着我在调用任何方法时，都需要小心检查对象是否为空。例如，以下代码会抛出NPE，因为 a可能为null：

int getStringLength(String a) {
    return a.length(); // 如果a是null，就会抛出NPE
}

方案一：null检查

可以在调用方法前手动检查null值避免NPE：

int getStringLength(String a) {
    return a != null ? a.length() : 0;
}

方案二：Optional

Java 8引入了Optional类，提供一种更优雅的null处理方式。下面的代码使用了Optional类：

Optional<String> optionalString = Optional.ofNullable(a);
int length = optionalString.map(String::length).orElse(0);

二、Kotlin的空安全设计，编译时检查避免NPE

所有类型默认都是不可空的，除非特意用?标记它是可空的。这样，Kotlin可以在编译时帮助我们捕捉潜在的NPE，而不是等到代码运行时才发现。比如：

fun getStringLength(a: String): Int = a.length // 编译时检查，a不能为null

如果希望变量可以为空，那么可以将类型声明为String?（带？表示可空），表示它可以保存null值：

fun getStringLength(a: String?): Int = a?.length ?: 0

在上面的代码中，a?.length是一种安全调用写法（?.），它的作用是如果a为空就返回null，而不是抛出异常。?:称为Elvis操作符，它为null的情况指定一个默认值。这样代码是很安全又简洁，非常适合日常开发中使用。

三、Elvis 操作符：提供默认值

Elvis操作符（?:）可以在变量为null时提供默认值。举例子，在找一个订单，但找不到时希望返回默认订单对象，就可以这么写：

val order = findOrder() ?: Order(Customer("默认客户"))

这段代码的意思是：如果findOrder()返回的订单是null，就用一个默认的订单代替。相比Java中的if-else空检查，这样的写法很简单、易读。

四、Kotlin调用Java代码：平台类型的风险

Kotlin 和Java 可以互相调用，但Java代码没有空安全检查，会让Kotlin这些类型为“平台类型”。平台类型没有空安全约束，可当作可空类型也可当作非空类型，这意味着Kotlin不会强制检查null，但使用Java代码时一定要小心，确保不会触发NPE。例如：

val customer = javaMethodThatReturnsNullableCustomer()
println(customer?.name ?: "未找到客户")

这种情况下，Kotlin调用Java方法时不会做null检查，需要在使用平台类型变量前加上安全调用（?.），避免意外的NPE。

五、类型转换更安全

在Java中，类型转换通常借助instanceof判断变量类型，确保转换安全。Kotlin则提供了as?操作符，用于安全类型转换。如果转换失败，它会返回null而不是抛异常。这种设计避免了强制类型转换带来的风险：

fun getStringLength(y: Any): Int {
    val x: String? = y as? String
    return x?.length ?: -1
}

这段代码意思是：尝试将y转换为String，如果转换失败就返回null。配合?.使用，为了很轻松编写安全代码。

六、Kotlin 的优势总结

综上总结，Kotlin通过编译时的空检查、可空类型支持和安全调用等功能，几乎不会发生了NPE的发生。Java虽然引入了Optional类解决空值问题，但整体语法很繁琐。而Kotlin将空安全直接融入类型系统，不需要额外操作即可避免NPE。

在日常开发中，Kotlin让代码更流畅、更安全，从Java转向Kotlin的开发者可以充分体验到空安全特性的便捷，减少了处理空值所带来的麻烦。这些空安全特性不仅让开发更高效，也让代码更健壮

谢谢大家阅读）