Null安全 - Kotlin入門

Kotlin の特徴の一つが Null安全 という考え方です。
ここでは、Kotlin における Null安全の仕組みについてまとめます。

JavaにおけるNullの扱い

Java では、以下のようなコードを書くと NullPointerException の例外が発生します。

おそらく、Java のコードを書いたことがある方は、この例外と仲良しなはずです(笑)
馴染みの深い例外ですが、なかなか簡単には排除できないことも確かです。

排除できない理由としては、以下のことが考えられます。

Null かどうかを区別する方法は、いくつかあります。
例えば、@Nonnull とか @Nullable というアノテーションを使って、静的解析ツールで防ぐ方法です。

しかし、完全ではありませあん。おそらく、この方法では Null 問題を解消することはできません。
そこで Kotlin に登場したのが、「Null安全」という考え方です。

KotlinのNull安全（Null Safety）

Kotlin にも Null は存在します。
Java との違いは、「Null となりえるか否かを明確に区別する」という考え方・文法です。

Null許容型の宣言

例えば、以下のようなコードを書くと、コンパイルエラーになります。

 コンパイル結果
Null can not be a value of a non-null type String

「Null は 非Null の String の値になることはできない」というエラーです。

null を代入するには、「?」記号を型の後に付ける必要があります。

Null安全呼出し

Null 許容型で宣言した String の変数に null を代入して呼び出すとどうなるのでしょうか？

 コンパイル結果
Only safe (?.) or non-null asserted (!!.) calls are allowed
on a nullable receiver of type String?

コンパイルに失敗します。
Null になる可能性のある参照対して、メソッドやプロパティのアクセスはできません。
たとえ実際に "Kotlin" という文字列が代入されていてもコンパイルエラーとなります。

以下のように Null チェックしてアクセスすることでコンパイルエラーを回避できます。

Null チェック済みの if ブロック内では、Null 非許容型に自動的にキャストされ、
メソッドを呼び出すことができます。

これを、「スマートキャスト」 と言います。

また、Kotlin では安全呼出し（safe call）と呼ばれる構文糖衣があります。

?. に続けて メソッドの呼出しやプロパティにアクセスできます。

上記の例だと、変数 s が null だった場合は、ただの null が返されます。

!! 演算子

Nullable（Null許容型）を NotNull（Null非許容型）に強制的に変換する演算子が用意されています。
「!!」記号を参照の後に付けることで、NotNull 型に変換されます。

!! 演算子を付けると、コンパイルエラーにはなりません。
実行時に、 NullPointerException の例外が発生します。

この変換方法は、結局 Java の実装と変わらなくなるため、乱用はしない方がいいでしょう。
どうしても型変換をしたい場合は、標準ライブラリ関数の requireNotNull を使いましょう。

 実行結果
Exception IllegalArgumentException: sはNULLではダメ！