为什么 Kotlin 数据类可以在 Gson 的不可空字段中包含空值？

Question

在 Kotlin 中，您可以创建 data class:

data class CountriesResponse(
    val count: Int,
    val countries: List<Country>,
    val error: String)

然后您可以使用它来解析 JSON，例如“{n: 10}”。在这种情况下，您将有一个对象val countries: CountriesResponse，从Retrofit、Fuel 或Gson 接收，其中包含以下值：count = 0, countries = null, error = null。

在Kotlin + Gson - How to get an emptyList when null for data class 你可以看到另一个例子。

当您稍后尝试使用countries 时，您将在此处收到异常：val size = countries.countries.size:“kotlin.TypeCastException: null 不能转换为非 null 类型 kotlin.Int”。如果您编写代码并在访问这些字段时使用?，Android Studio 将突出显示?. 并警告：Unnecessary safe call on a non-null receiver of type List<Country>。

那么，我们应该在数据类中使用? 吗？为什么应用程序可以在运行时将null 设置为不可为空的变量？

Answer 1

这是因为 Gson 使用不安全（如java.misc.Unsafe）实例构造机制来创建类的实例，绕过它们的构造函数，然后直接设置它们的字段。

有关一些研究，请参阅此问答：Gson Deserialization with Kotlin, Initializer block not called。

因此，Gson 忽略了构造逻辑和类状态不变量，因此不建议将其用于可能受此影响的复杂类。它也忽略了 setter 中的值检查。

考虑一个支持 Kotlin 的序列化解决方案，例如 Jackson（在上面链接的问答中提到）或 kotlinx.serialization。

Answer 2

JSON 解析器在两个本质上不兼容的世界之间进行转换 - 一个是 Java/Kotlin，具有静态类型和 null 正确性，另一个是 JSON/JavaScript，其中一切都可以是一切，包括 null 甚至不存在，并且“强制”的概念属于你的设计，而不是语言。

因此，差距必然会发生，并且必须以某种方式加以处理。一种方法是在最轻微的问题上抛出异常（这会让很多人当场生气），另一种方法是即时捏造值（这也会让很多人生气，稍后再说）。

Gson 采用第二种方法。它默默地吞噬着缺席的田野；将 Objects 设置为 null，将原语设置为 0 和 false，从而完全掩盖 API 错误并导致下游的神秘错误。

因此，我推荐 2-stage 解析：

package com.example.transport
//this class is passed to Gson (or any other parser)
data class CountriesResponseTransport(
   val count: Int?,
   val countries: List<CountryTransport>?,
   val error: String?){
   
   fun toDomain() = CountriesResponse(
           count ?: throw MandatoryIsNullException("count"),
           countries?.map{it.toDomain()} ?: throw MandatoryIsNullException("countries"),
           error ?: throw MandatoryIsNullException("error")
       )
}

package com.example.domain
//this one is actually used in the app
data class CountriesResponse(
   val count: Int,
   val countries: Collection<Country>,
   val error: String)

是的，它的工作量是原来的两倍 - 但它会立即查明 API 错误，并在您无法修复这些错误时为您提供处理这些错误的地方，例如：

   fun toDomain() = CountriesResponse(
           count ?: countries?.count ?: -1, //just to brag we can default to non-zero
           countries?.map{it.toDomain()} ?: ArrayList()
           error ?: MyApplication.INSTANCE.getDeafultErrorMessage()
       )

是的，您可以使用具有更多选项的更好的解析器 - 但您不应该这样做。您应该做的是将解析器抽象出来，以便您可以使用任何解析器。因为无论您今天发现多么高级和可配置的解析器，最终您都需要一个它不支持的功能。这就是为什么我将 Gson 视为最小公分母。

There's an article 解释了这个概念在更大的存储库模式上下文中使用（和扩展）。