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前言

本文需要找几个问题。
① 什么时候会产生类型安全问题？
② 智能转换在什么时候是支持的
③ 如何规避类型安全问题

什么是类型安全

经过类型擦除后，依旧可以通过检测，确保当前的变量类型是确定的某个类型

类型检测：is

会用到两个操作符

类型转换：as

val myType as Date

智能转换

在许多情况下，不需要在 Kotlin 中使用显式转换操作符，因为编译器跟踪不可变值的 is-检测以及显式转换，并在需要时自动插入（安全的）转换

来看个范例一

fun demo(x: Any) {
    if (x is String) {
        print(x.length) // x 自动转换为字符串
    }
}

再看个范例二

if (x !is String) return

print(x.length) // x 自动转换为字符串

看个复杂点的

// `||` 右侧的 x 自动转换为字符串
if (x !is String || x.length == 0) return

// `&&` 右侧的 x 自动转换为字符串
if (x is String && x.length > 0) {
    print(x.length) // x 自动转换为字符串
}

再看一个

when (x) {
    is Int -> print(x + 1)
    is String -> print(x.length + 1)
    is IntArray -> print(x.sum())
}

换言之，Kotlin只要能通过is判断之后，就可以正常推导出正确的类型，自动转换

注意

智能转换需要变量在检测和使用时，是不可改变的

val局部变量
除了委托属性，都可以
val属性
open或自定义getter的不行
private、internal，检测跟声明属性在同一模块可以
var 局部变量
没有委托
检测和使用之间没有修改，没有可能被修改（传入后被修改也不行）
var 属性
不支持智能转变

“不安全的”转换操作符

用as进行，会抛出异常
范例

val x: String = y as String

null不能转为String，若y为null，就会抛异常.

“安全的”（可空）转换操作符

使用as?来进行，失败返回null

类型擦除与泛型检测

编译器会禁止由于类型擦除而无法执行的 is 检测

看个范例

fun handleStrings(list: List<*>) {
    if (list is List<String>) {
        // `list` 会智能转换为 `ArrayList<String>`
    }
}

这个函数对list进行了类型检测
因为类型擦除，这里就无法编译通过
报错提示

can check for instance of erased type: List<String>

在运行时，泛型类型的实例并未带有关于它们实际类型参数的信息
例如， List 会被擦除为 List<*>
因此你只能考虑不带类型参数的类型转换

比如

list as List

有具体类型参数的函数，在调用处会内联

文字总是拗口的

先来看范例

inline fun <reified A, reified B> Pair<*, *>.asPairOf(): Pair<A, B>? {
    if (first !is A || second !is B) return null
    return first as A to second as B
}

这里first 跟 A在函数创建时，并不知道具体的类型
但在调用时，却能进行类型检测。
这就是内联

val somePair: Pair<Any?, Any?> = "items" to listOf(1, 2, 3)

val stringToSomething = somePair.asPairOf<String, Any>()
val stringToInt = somePair.asPairOf<String, Int>()
val stringToList = somePair.asPairOf<String, List<*>>()
val stringToStringList = somePair.asPairOf<String, List<String>>() // 破坏类型安全！

为什么stringToStringList破坏类型安全呢？
因为List的类型会被擦除成List<*>
所以，这里这么写就不合适了

fun main() {
    println("stringToSomething = " + stringToSomething)
    println("stringToInt = " + stringToInt)
    println("stringToList = " + stringToList)
    println("stringToStringList = " + stringToStringList)
}

非受检类型转换

即编译器无法确保类型安全
原因可能是代码中的泛型可能相互连接不够紧密

还是看范例比较直白

fun readDictionary(file: File): Map<String, *> = file.inputStream().use { 
    TODO("Read a mapping of strings to arbitrary elements.")
}

// 我们已将存有一些 `Int` 的映射保存到该文件
val intsFile = File("ints.dictionary")

// Warning: Unchecked cast: `Map<String, *>` to `Map<String, Int>`
val intsDictionary: Map<String, Int> = readDictionary(intsFile) as Map<String, Int>

最后一行会报个warning

Unchecked cast: `Map<String, *>` to `Map<String, Int>`

类型转换不能在运行是完全检测
也不能保证映射中的值的Int
所以就报了warning

怎么规避呢？

可以考虑重新设计代码结构
比如，将未受检的类型转换转移到实现细节中

本范例，就将readDictionary的返回值类型改一下

fun readDictionary(file: File): Map<String, Int> = file.inputStream().use { 
    TODO("Read a mapping of strings to arbitrary elements.")
}

// 我们已将存有一些 `Int` 的映射保存到该文件
val intsFile = File("ints.dictionary")

// Warning: No cast needed
val intsDictionary: Map<String, Int> = readDictionary(intsFile) as Map<String, Int>

这里就是报No cast needed

将最后一行改成这样

val intsDictionary: Map<String, Int> = readDictionary(intsFile)

好了 No cast needed也不报了

这个范例，就直接讲readDIctionary的输出修改了。修改的是实现细节规避了类型检测不完全的问题。

小结

回到前言的几个问题。

① 什么时候会产生类型安全问题？

或因类型擦除，或因泛型，只要不能在检测、运行时，确定类型的都可能产生类型安全问题。

② 智能转换在什么时候是支持的

智能转换也是有条件的。
在《智能转换 - 注意》这一节中有提及。

③ 如何规避类型安全问题

除了，编码逻辑更加紧凑，还应该注意编译的提示，可以采用将类型转换转移到代码实现中去。用确定的结果来规避不确定的变化。

Kotlin-多变的类型_检测与转换

前言