终于和 null say 拜拜了

作者: admin 分类: Java深入理解 发布时间: 2020-03-06 01:41

从 10 年前我开始写第一行 Java 代码至今,一直觉得 null 在 Java 中是一个最特殊的存在,它既是好朋友,可以把不需要的变量置为 null 从而释放内存,提高性能;它又是敌人,因为它和大名鼎鼎且烦不胜烦的 NullPointerException(NPE)如影随形,而 NPE 的发明人 Tony Hoare 曾在 2009 年承认:“Null References 是一个荒唐的设计,就好像我赌输掉了十亿美元”。

终于和 null say 拜拜了,我超开心

你看,null 竟然是一个亦敌亦友的家伙。

通常,为了表示列表中的元素不存在,我们首先想到的就是返回 null,这种想法很合理,合理到无法反驳。我们来模拟一个实际的应用场景,假设小二现在要从数据库中获取一个姓名的列表,然后将姓名打印到控制台,对应的代码如下。

public class NullDemo {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> names = getNamesFromDB();
        if (names != null) {
            for (String name : names) {
                System.out.println(name);
            }
        }
    }

    public static List<String> getNamesFromDB() {
        // 模拟此时没有从数据库获取到对应的姓名。
        return null;
    }
}

由于 getNamesFromDB() 方法返回了 null 来作为没有姓名列表的标志,那就意味着在遍历列表的时候要先对列表判空,否则将会抛出 NPE 错误,不信你把 if (names != null) 去掉试试,立马给你颜色看。

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
    at com.cmower.dzone.stopdoing3things.NullDemo.main(NullDemo.java:12)

那假如小二在遍历的时候不想判空又不想代码抛出 NPE 错误,他该怎么做呢?闭上你的大眼睛好好想一想。

终于和 null say 拜拜了,我超开心

嗯,报告,我想出来了,建议小二从数据库中获取姓名的时候返回长度为 0 的列表,来表示未找到数据的情况。代码示例如下所示:

public class Null2Length0Demo {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> names = getNamesFromDB();
        for (String name : names) {
            System.out.println(name);
        }
    }

    public static List<String> getNamesFromDB() {
        // 模拟此时没有从数据库获取到对应的姓名。
        return Collections.emptyList();
    }
}

注:Collections.emptyList() 用于返回一个不可变的空列表,能理解吧?假如不能理解的话,我再写一个返回可变的空列表的示例,你对比着感受一下就理解了。

public class Null2Length0MutableDemo {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> names = getNamesFromDB();
        for (String name : names) {
            System.out.println(name);
        }
    }

    public static List<String> getNamesFromDB() {
        // 模拟此时没有从数据库获取到对应的姓名。
        return new ArrayList<>();
    }
}

new ArrayList<>() 返回的就是可变的,意味着你还可以改变这个列表的元素,比如说增加,删除是不可能的了,因为本身就没有元素可删。

你看,Collections.emptyList() 和 new ArrayList<>() 都可以替代 null,来减少打印列表时不必要的判空以及那个讨厌的家伙——NPE。

除了我这个想法之外,你还能想到其他的解决方案吗?来,再次闭上你的大眼睛,替小二想一想,没准你还能想到一个—— Java 8 新增的 Optional 类,一个容器类,可以存放任意类型的元素,如果值存在则 isPresent() 方法会返回 true;Optional 类提供了很多专业的方法而不用显式进行空值检查,从而巧妙地消除了 NPE。

来,先读示例为快!

public class Null2OptionalDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Optional<List<String>> list = getNamesFromDB();
        list.ifPresent(names -> {
            for (String name : names) {
                System.out.println(name);
            }
        });
    }

    public static Optional<List<String>> getNamesFromDB() {
        boolean hasName = true;
        if (hasName) {
            String [] names = {"沉默王二", "一枚有趣的程序员", "微信搜索关注我"};
            return Optional.of(Arrays.asList(names));
        }
        return Optional.empty();
    }
}

看得不太懂?我来负责任地介绍一下,你们握个手。

假如数据库中存在姓名,则使用 Optional.of() 对返回值进行包装,从而返回一个 Optional 类型的对象。为什么不用构造方法呢,因为构造方法是 private 的(源码如下所示)。

private Optional(T value) {
    this.value = value;
}

那为什么要用 Optional.of() 呢?嗯,good question。继续上源码。

public static <T> Optional<T> of(T value) {
    return new Optional<>(Objects.requireNonNull(value));

1)如果 value 为 null,那么 Objects.requireNonNull(value) 就会抛出 NPE(嗯哼,总归是要碰面的,但好歹不用我们程序员主动 check 了)。

2)如果 value 不为 null,则通过 new 关键字创建正常的 Optional 对象。

假如数据库中不存在姓名呢?使用 Optional.empty() 作为返回值。来,继续上源码。

public static<T> Optional<T> empty() {
    @SuppressWarnings("unchecked")
    Optional<T> t = (Optional<T>) EMPTY;
    return t;
}

嗯哼,EMPTY 是什么玩意?

private static final Optional<?> EMPTY = new Optional<>(null);

竟然是 Optional 类的一个私有常量(static + final)。怎么此刻我的脑子里想起了安徒生先生的寓言故事——皇帝的新衣,嗯,甭管了,反正“底层终究是丑陋的”。

这样的话,就可以使用 Optional 对象的 ifPresent() 方法来判断值是否存在,如果只需要处理值存在的情况,就可以使用 Lambda 表达式的方式直接打印姓名。

list.ifPresent(names -> {
    for (String name : names) {
        System.out.println(name);
    }
});

有点简单粗暴,对不对?但不管怎么说,终于可以在表象上和 null,NPE 说拜拜了,做人嘛,开心点。

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