🛡️ Null Safety

🎯 Mục tiêu: Hiểu Null Safety - tính năng quan trọng nhất của Kotlin giúp loại bỏ NullPointerException ngay từ lúc compile.

💡 Vấn đề với Null

NullPointerException (NPE) là lỗi phổ biến nhất trong Java:

// Java - có thể crash
String name = null;
int length = name.length();  // ❌ NullPointerException!

Kotlin giải quyết vấn đề này ngay tại compile-time:

var name: String = null      // ❌ Lỗi compile! String không thể null
var name: String? = null     // ✅ OK! String? có thể null

📝 Nullable vs Non-Nullable Types

Non-Nullable (Mặc định)

Mọi biến trong Kotlin mặc định không thể null:

var name: String = "Kotlin"
// name = null  // ❌ Lỗi compile: Null can not be a value of a non-null type

var age: Int = 25
// age = null   // ❌ Lỗi compile

Nullable với `?`

Thêm ? sau kiểu để cho phép null:

var name: String? = "Kotlin"
name = null  // ✅ OK

var age: Int? = 25
age = null   // ✅ OK

⚡ Safe Call Operator `?.`

Thay vì kiểm tra null thủ công, dùng ?.:

val name: String? = "Kotlin"

// ❌ Cách cũ (verbose)
if (name != null) {
    println(name.length)
}

// ✅ Safe call
println(name?.length)  // 6

// Nếu null
val nullName: String? = null
println(nullName?.length)  // null (không crash!)

Chuỗi Safe Calls

data class Address(val city: String?)
data class User(val address: Address?)

val user: User? = User(Address("Hanoi"))

// Chuỗi safe call - null nếu bất kỳ phần nào null
val city = user?.address?.city?.uppercase()
println(city)  // HANOI

🎯 Elvis Operator `?:`

Cung cấp giá trị mặc định khi null:

val name: String? = null

// Elvis operator
val displayName = name ?: "Guest"
println(displayName)  // Guest

// Kết hợp với safe call
val length = name?.length ?: 0
println(length)  // 0

Throw exception với Elvis

fun getUser(id: Int): User {
    val user = findUserById(id)
    return user ?: throw IllegalArgumentException("User not found")
}

// Hoặc return sớm
fun processName(name: String?) {
    val validName = name ?: return  // Return nếu null
    println(validName.uppercase())
}

⚠️ Not-Null Assertion `!!`

!! ép Kotlin coi giá trị như non-null. Nếu null → crash:

val name: String? = "Kotlin"
val length = name!!.length  // ✅ OK, length = 6

val nullName: String? = null
val length2 = nullName!!.length  // ❌ KotlinNullPointerException!

🔍 Safe Cast với `as?`

Cast an toàn, trả về null nếu không thành công:

val obj: Any = "Hello"

// Safe cast
val str: String? = obj as? String   // "Hello"
val num: Int? = obj as? Int         // null (không crash)

// So sánh với unsafe cast
// val num2: Int = obj as Int       // ❌ ClassCastException!

🧪 Let function với Nullable

let rất hữu ích để xử lý nullable:

val email: String? = "user@example.com"

// Chỉ thực hiện khi không null
email?.let {
    println("Sending email to: $it")
    sendEmail(it)
}

// Với multiple operations
email?.let { validEmail ->
    val domain = validEmail.substringAfter("@")
    val username = validEmail.substringBefore("@")
    println("User: $username, Domain: $domain")
}

🔧 Smart Cast

Kotlin tự động cast sau khi kiểm tra null:

val name: String? = "Kotlin"

if (name != null) {
    // Smart cast: name đã là String (non-null) trong block này
    println(name.length)  // Không cần name?.length
}

// Với when
when (name) {
    null -> println("Name is null")
    else -> println("Length: ${name.length}")  // Smart cast
}

📋 Nullable Collections

// List có thể null
val list1: List<String>? = null

// List chứa phần tử nullable
val list2: List<String?> = listOf("A", null, "B")

// Cả hai
val list3: List<String?>? = null

Filter out nulls

val mixedList: List<String?> = listOf("A", null, "B", null, "C")

val nonNullList: List<String> = mixedList.filterNotNull()
println(nonNullList)  // [A, B, C]

// mapNotNull - map và lọc null cùng lúc
val numbers = listOf("1", "2", "abc", "3")
val parsed: List<Int> = numbers.mapNotNull { it.toIntOrNull() }
println(parsed)  // [1, 2, 3]

🛠️ Thực hành

Bài tập 1: Xử lý user có thể null

data class User(val name: String, val email: String?)

fun main() {
    val user: User? = User("Bumbii", null)

    // TODO: In ra greeting an toàn
    // TODO: In ra email hoặc "No email"
}

Lời giải:

data class User(val name: String, val email: String?)

fun main() {
    val user: User? = User("Bumbii", null)

    // Greeting
    val greeting = user?.let { "Hello, ${it.name}!" } ?: "Hello, Guest!"
    println(greeting)  // Hello, Bumbii!

    // Email
    val email = user?.email ?: "No email"
    println("Email: $email")  // Email: No email
}

Bài tập 2: Parse config an toàn

fun main() {
    val config: Map<String, String?> = mapOf(
        "host" to "localhost",
        "port" to "8080",
        "timeout" to null
    )

    // TODO: Lấy port dạng Int, mặc định 80
    // TODO: Lấy timeout dạng Int, mặc định 30
}

Lời giải:

fun main() {
    val config: Map<String, String?> = mapOf(
        "host" to "localhost",
        "port" to "8080",
        "timeout" to null
    )

    val port = config["port"]?.toIntOrNull() ?: 80
    val timeout = config["timeout"]?.toIntOrNull() ?: 30

    println("Port: $port")      // 8080
    println("Timeout: $timeout") // 30
}

Bài tập 3: Chain of nullable operations

data class Address(val city: String?, val zipCode: String?)
data class Company(val name: String, val address: Address?)
data class Employee(val name: String, val company: Company?)

fun main() {
    val employee: Employee? = Employee(
        "Bumbii",
        Company("TechCorp", Address("Hanoi", null))
    )

    // TODO: Lấy city uppercase hoặc "UNKNOWN"
    // TODO: Lấy zipCode hoặc "N/A"
}

Lời giải:

fun main() {
    val employee: Employee? = Employee(
        "Bumbii",
        Company("TechCorp", Address("Hanoi", null))
    )

    val city = employee?.company?.address?.city?.uppercase() ?: "UNKNOWN"
    val zipCode = employee?.company?.address?.zipCode ?: "N/A"

    println("City: $city")      // HANOI
    println("Zip: $zipCode")    // N/A
}

📱 Trong Android

// Intent extras - có thể null
val userId = intent.getStringExtra("USER_ID")
userId?.let { loadUser(it) }

// findViewById trả về nullable
val button = findViewById<Button>(R.id.myButton)
button?.setOnClickListener { /* ... */ }

// Với ViewBinding (non-null, an toàn hơn)
binding.myButton.setOnClickListener { /* ... */ }

// Nullable trong ViewModel
class UserViewModel : ViewModel() {
    private val _user = MutableLiveData<User?>()
    val user: LiveData<User?> = _user
}

// Observe trong Fragment
viewModel.user.observe(viewLifecycleOwner) { user ->
    user?.let { displayUser(it) } ?: showEmptyState()
}

🧠 Best Practices

✅ Nên làm

// Dùng safe call và Elvis
val length = name?.length ?: 0

// Dùng let cho nullable objects
user?.let { processUser(it) }

// Dùng require/check cho validation
fun process(data: String?) {
    requireNotNull(data) { "Data cannot be null" }
    // data là non-null từ đây
}

❌ Không nên làm

// Tránh !! khi có thể
val length = name!!.length  // ❌ Có thể crash

// Tránh kiểm tra null verbose
if (user != null) {
    if (user.address != null) {
        if (user.address.city != null) {
            // ...
        }
    }
}
// ✅ Thay bằng: user?.address?.city?.let { ... }

✅ Checklist - Tự kiểm tra

Sau bài học này, bạn có thể:

Phân biệt String (non-null) và String? (nullable)
Sử dụng safe call ?. thay vì kiểm tra null thủ công
Sử dụng Elvis ?: để cung cấp giá trị mặc định
Hiểu tại sao nên tránh !!
Sử dụng let để xử lý nullable
Sử dụng smart cast sau khi kiểm tra null
Filter nulls với filterNotNull() và mapNotNull()

Tiếp theo: Type Conversion

🛡️ Null Safety

💡 Vấn đề với Null

📝 Nullable vs Non-Nullable Types

Non-Nullable (Mặc định)

Nullable với ?

⚡ Safe Call Operator ?.

Chuỗi Safe Calls

🎯 Elvis Operator ?:

Throw exception với Elvis

⚠️ Not-Null Assertion !!

🔍 Safe Cast với as?

🧪 Let function với Nullable

🔧 Smart Cast

📋 Nullable Collections

Filter out nulls

🛠️ Thực hành

📱 Trong Android

🧠 Best Practices

✅ Nên làm

❌ Không nên làm

✅ Checklist - Tự kiểm tra

Nullable với `?`

⚡ Safe Call Operator `?.`

🎯 Elvis Operator `?:`

⚠️ Not-Null Assertion `!!`

🔍 Safe Cast với `as?`