Kotlin中Map两种取值方式下值的可空性差异原因

我是Kotlin新手，在Android Jetpack Compose初学者课程练习中遇到一个问题：通过groupBy方法得到的LinkedHashMap，使用[]运算符取值时，返回值类型为List?，编译器要求必须进行空安全调用（?.或!!.）；而通过forEach遍历该Map时，遍历得到的值类型为List，无需空检查，添加空安全调用还会提示不必要。请问为何两种取值方式下值的可空性会存在差异？

完整代码 #

enum class Daypart {
    MORNING, AFTERNOON, EVENING
}

data class Event (
    val title: String,
    val description: String? = null,
    val daypart: Daypart,
    val duration: Int
)

fun main() {
    
    val event1 = Event(title = "Wake up", description = "Time to get up", daypart = Daypart.MORNING, duration = 0)
    val event2 = Event(title = "Eat breakfast", daypart = Daypart.MORNING, duration = 15)
    val event3 = Event(title = "Learn about Kotlin", daypart = Daypart.AFTERNOON, duration = 30)
    val event4 = Event(title = "Practice Compose", daypart = Daypart.AFTERNOON, duration = 60)
    val event5 = Event(title = "Watch latest DevBytes video", daypart = Daypart.AFTERNOON, duration = 10)
    val event6 = Event(title = "Check out latest Android Jetpack library", daypart = Daypart.EVENING, duration = 45)
    
    val events = mutableListOf<Event>(event1, event2, event3, event4, event5, event6)
    
    val daypartEvents = events.groupBy {
        it.daypart
    }
    
    print(daypartEvents::class.simpleName)
    
    println("Morning: ${daypartEvents[Daypart.MORNING]?.size}")
    
    daypartEvents.forEach { (daypart, events) ->
        println("$daypart: ${events.size}")
    }
    
}

问题解答 #

1. Map的[]运算符（get方法）的定义 #

Kotlin中Map接口的get运算符（也就是你用的[]），方法签名是operator fun get(key: K): V?。这个设计的核心原因是：编译器无法提前确定你传入的key一定存在于Map中——哪怕你的场景里groupBy生成的Map包含了所有枚举值，但从Map的通用定义来看，任何key都可能不存在，所以返回值必须标记为可空类型V?，强制你处理空情况。

2. forEach遍历的逻辑 #

当你调用Map的forEach方法时，遍历的是Map中实际存在的键值对。forEach的参数是一个接收Map.Entry<K, V>的函数，每个Entry都是Map里已经确认存在的条目，对应的value必然是非空的V，而不是V?。所以在遍历过程中，你拿到的events是确定存在的List<Event>，自然不需要空安全调用。

额外小技巧 #

如果想避免使用[]时的空检查，可以用getOrDefault方法直接指定默认值：

println("Morning: ${daypartEvents.getOrDefault(Daypart.MORNING, emptyList()).size}")

这样即使key不存在，也会返回一个空列表，无需处理可空性。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Aaron