Kotlin相比Java，一个很大改进就是空指针检查。
我们先看一段非常简单的Java代码：
public void doStudy(Study study) {
study.readBooks();
study.doHomeWork();
}
上述代码没有任何复杂的逻辑，只是接收了一个Study参数，并且调用了参数的readBooks（）和doHomeWork（）方法。
这段代码安全吗？不一定。因为这要取决于调用方传入的参数是什么，如果是我们向doStudy 方法传入了一个null参数，那么毫无疑问这里就会发生空指针异常。因此，更加稳妥的做法是在调用参数的方法之前先进行一个判空处理，如下所示：
public void doStudy(Study study) {
if (study!=null) {
study.readBooks();
study.doHomeWork();
}
}
这么简单一小段代码，都有产生空指针异常的潜在风险。如果是大型项目，想要完全避免空指针几乎是不可能的事情。
1. 可空类型系统
然而，Kotlin却非常科学地解决了这个问题，它利用编译时判空检查的机制几乎杜绝了空指针异常。虽然编译时判空检查的机制有时候会导致代码变得比较难写，但是不用担心，Kotlin提供了一系列的辅助工具，让我们能轻松地处理各种判空情况。下面我们就逐步开始学习吧。
还是回到刚刚的doStudy（）函数，现在将这个函数再写成Kotlin版本，代码如下所示：
fun doStudy(study: Study) {
study.readBooks()
study.doHomeWork()
}
这段代码看上去和刚刚的Java代码并没有什么区别，但实际上它是没有空指针风险的，因为Kotlin默认所有的参数和变量都不可为空，所以这里传入的Study参数也一定不会为空，我们可以放心地调用它的任何函数。如果你尝试向doStudy函数传入一个null参数，则会提示如下图所示错误：
也就是说，Kotlin将空指针异常的检查提前到了编译时期，如果我们的程序存在空指针异常的风险，那么在编译的时候会直接报错，修正之后才能成功运行，这样就可以保证程序在运行时期不会出现空指针异常了。
看到这里，你可能产生了巨大的疑惑，所有的参数和变量都不可为空？这可真是前所未闻的事情，那如果我们的业务逻辑就是需要某个参数或者变量为空该怎么办呢？不用担心，Kotlin提供了另外一套可为空的类型系统，只不过在使用可为空的类型系统时，我们需要在编译时期就将所有潜在的空指针异常都处理掉，要不然代码将无法编译通过。
那么可为空的类型系统是什么样的呢？很简单，就是在类名的后面加上一个问号。比如，Int表示不可为空的整型，而Int？ 就表示可为空的整型；String 表示不可为空的字符串，而String？ 就表示可为空的字符串。
回到刚才的doStudy（）函数，如果我们希望传入的参数可以为空，那么就应该将参数的类型由Study改成Study？。
test.doStudy(null)
这里可以传入null了，但发现在调用readBooks、doHomeWork方法时，却出现了一个红色波浪线的错误提示。如下：
这是为什么呢？
其实原因很简单，由于我们将参数改成了可为空的Study？ 类型，此时调用参数的readBooks、doHomeWork 方法都可能造成空指针异常，因此Kotlin在这种情况下不允许编译通过。
那么该如何解决呢？很简单，只要把空指针异常都处理掉就可以了。比如做个非空判断。
fun doStudy(study: Study?) {
if (study != null) {
study.readBooks()
study.doHomeWork()
}
}
现在代码可以正常编译通过了，并且能保证完全不会出现空指针异常。
其实除了添加if判断，Koltin专门提供了一系列的辅助工具，使开发者能够更轻松地进行判空处理。
2. 判空辅助工具
2.1 ？. 操作符
首先学习最常见的 ？. 操作符。
这个操作符的作用非常好理解，就是当对象不为空时正常调用相应的方法，当对象为空时则什么都不做。比如以下的判空处理代码：
if (a != null) {
a.doSomeThing()
}
这段代码使用 ？. 操作符就可以简化成：
a？.doSomeThing()
了解了 ？. 操作符的作用，下面我们来看一下如果使用这个操作符对 doStudy（）函数进行优化，代码如下所示：
fun doStudy(study: Study?) {
study?.readBooks()
study?.doHomeWork()
}
可以看到，这样我们就借助 ？. 操作符将if 判断语句去掉了。可能你会觉得使用if语句来进行判空处理也没什么复杂的，那是因为目前的代码还比较简单，当以后我们开发的功能越来越复杂，需要判断的对象也越来越多的时候，你就会感受到 ？. 操作符特别好用了。
2.2 ？： 操作符
？： 这个操作符的左右两边都接收一个表达式，如果左边表达式的结果不为空就返回左边表达式的结果，否则就返回右边表达式的结果。
观察如下代码：
val c=if (a!=null){
a
}else {
b
}
这段代码的逻辑使用 ？： 操作符就可以简化成：
val c=a ？：b
接下来我们通过一个具体的例子来结合 ？. 和 ？： 这两个操作符，从而让你加深对它们的理解。
比如现在我们要编写一个函数用来获得一段文本的长度，使用传统的写法就可以这样写：
fun getTextLength(text: String?): Int {
if (text != null) {
return text.length
}
return 0
}
由于文本是可能为空的,因此我们需要先进行一次判空操作,如果文本不为空就返回它的长度,如果文本为空就返回0。
这段代码看上去也并不复杂,但是我们却可以借助操作符让它变得更加简单,如下所示:
fun getTextLength(text: String?) = text?.length ?: 0
这里我们将 ?. 和?: 操作符结合到了一起使用,首先由于text是可能为空的,因此我们在调用它的length字段时需要使用 ?. 操作符,而当text为空时, text?.length 会返回一个null值,这个时候我们再借助 ?: 操作符让它返回0。
不过,Kotlin的空指针检查机制也并非总是那么智能,有的时候我们可能从逻辑上已经将空指针异常处理了,但是Kotlin的编译器并不知道，这个时候它还是会编译失败。
观察如下的代码示例:
var content: String? = "hello"
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
super.onCreate(savedInstanceState)
setContentView(R.layout.activity_main)
if (content != null) {
printUpperCase()
}
}
fun printUpperCase() {
val toUpperCase = content.toUpperCase()
print(toUpperCase)
}
这里我们定义了一个可为空的全局变量content,然后在 onCreate()函数里先进行一次判空操作，当content不为空的时候才会调用 printUpperCase()函数，在 printUpperCase()函数里，我们将 content 转换为大写模式，最后打印出来。
看上去好像逻辑没什么问题，但是很遗憾，这段代码一定是无法运行的。因为printUpperCase() 函数并不知道外部已经对content变量进行了非空检查，在调用toUpperCase() 方法时，还认为这里存在空指针风险，从而无法编译通过。
在这种情况下，如果我们想要强行通过编译，可以使用非空断言工具，写法是在对象的后面加上 !! ,如下所示:
fun printUpperCase() {
val toUpperCase = content!!.toUpperCase()
print(toUpperCase)
}
这是一种有风险的写法，意在告诉Kotlin,我非常确信这里的对象不会为空,所以不用你来帮我做空指针检查了，如果出现问题，你可以直接抛出空指针异常,后果由我自己承担。
虽然这样编写代码确实可以通过编译，但是当你想要使用非空断言工具的时候，最好提醒一下自己，是不是还有更好的实现方式.你最自信这个对象不会为空的时候，其实可能就是一个潜在空指针异常发生的时候。
2.3 辅助工具 let
let不是操作符,也不是关键词.而是一个函数.
let 的示例代码如下:
obj.let {
obj2 ->
//编写具体的业务逻辑
}
可以看到，这里调用了obj 对象的let函数，然后Lambda表达式中的代码就会立刻执行，并且这个obj对象本身还会作为参数传递到Lambda表达式中。不过，为了防止变量重名，这里我将参数改成了obj2，但实际上它们是同一个对象，这就是let函数的作用。
那，let函数和空指针检查有什么关系呢?
其实let函数的特性配合 ?.操作符可以在空指针检查的时候起到很大的作用。
我们回到doStudy() 函数当中，目前的代码如下所示:
fun doStudy(study: Study?) {
study?.readBooks()
study?.doHomeWork()
}
这里我们用 ?. 操作符优化之后可以正常编译通过，但其实这种表达方式是有些啰嗦的。如果用if判断，代码如下:
fun doStudy(study: Study?) {
if (study != null) {
study.readBooks()
}
if (study != null) {
study.doHomeWork()
}
}
}
也就是说,本来我们进行一次if判断就能随意调用study对象的任何方法，但受制于 ?. 操作符的限制，现在变成了每次调用study 对象的方法时都要进行一次if判断。
这个时候就可以结合使用 ?. 操作符和let 函数来对代码进行优化了,如下所示:
fun doStudy(study: Study?) {
study?.let {
stu ->
stu.readBooks()
stu.doHomework()
}
}
我来简单解释一下上述代码, ?.操作符表示对象为空时什么都不做，对象不为空时就调用let函数，而let函数会将study 对象本身作为参数传递到 Lambda表达式中，此时的study 对象肯定不为空了。我们就能放心调用它的任意方法了。
另外，根据Lambda表达式的语法特征，当Lambda表达式的参数列表中只有一个参数时,可以不用声明参数名,直接使用it关键字来代替即可。即,代码可以进一步简化为:
fun doStudy(study: Study?) {
study?.let {
it.readBooks()
it.doHomework()
}
}
另外,还需要说明的是， let函数是可以处理全局变量的判空问题的,而if 判断语句则无法做到这一点. 比如我们将 doStudy()函数中的参数变成一个全局变量，使用let函数仍然可以正常工作。但使用if判断语句则会提示错误.
var study: Study? = null
if (study != null) {
study.readBooks()
study.doHomework()
}
Smart cast to 'xxx' is impossible, because 'xxx' is a mutable property that could have been changed by this time
之所以这里会报错，是因为全局变量的值都有可能被其他线程所改变，即使做了判空处理，仍然无法保证if 语言中的study 变量没有空指针风险。从这一点看，也能体现出let函数的优势。
至此，Kotlin 空指针检查辅助工具学习到此结束。