導(dǎo)語

在筆者幾年的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)中，經(jīng)常看到項(xiàng)目中存在到處空值判斷的情況，這些判斷，會(huì)讓人覺得摸不這頭緒，它的出現(xiàn)很有可能和當(dāng)前的業(yè)務(wù)邏輯并沒有關(guān)系。但它會(huì)讓你很頭疼。

有時(shí)候，更可怕的是系統(tǒng)因?yàn)檫@些空值的情況，會(huì)拋出空指針異常，導(dǎo)致業(yè)務(wù)系統(tǒng)發(fā)生問題。

此篇文章，我總結(jié)了幾種關(guān)于空值的處理手法，希望對(duì)讀者有幫助。

業(yè)務(wù)中的空值

場景

存在一個(gè)UserSearchService用來提供用戶查詢的功能:

public?interface?UserSearchService{
??List?listUser();

??User?get(Integer?id);
}

問題現(xiàn)場

對(duì)于面向?qū)ο笳Z言來講，抽象層級(jí)特別的重要。尤其是對(duì)接口的抽象，它在設(shè)計(jì)和開發(fā)中占很大的比重，我們?cè)陂_發(fā)時(shí)希望盡量面向接口編程。

對(duì)于以上描述的接口方法來看，大概可以推斷出可能它包含了以下兩個(gè)含義:

listUser(): 查詢用戶列表

get(Integer id): 查詢單個(gè)用戶

在所有的開發(fā)中，XP推崇的TDD模式可以很好的引導(dǎo)我們對(duì)接口的定義，所以我們將TDD作為開發(fā)代碼的”推動(dòng)者”。

對(duì)于以上的接口，當(dāng)我們使用TDD進(jìn)行測試用例先行時(shí)，發(fā)現(xiàn)了潛在的問題：

listUser() 如果沒有數(shù)據(jù)，那它是返回空集合還是null呢？

get(Integer id) 如果沒有這個(gè)對(duì)象，是拋異常還是返回null呢？

深入listUser研究

我們先來討論

listUser()

這個(gè)接口，我經(jīng)常看到如下實(shí)現(xiàn):

public?List?listUser(){List?userList?=?userListRepostity.selectByExample(new?UserExample());if(CollectionUtils.isEmpty(userList)){//spring?util工具類return?null;
????}return?userList;
}

這段代碼返回是null,從我多年的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)來講，對(duì)于集合這樣返回值，最好不要返回null，因?yàn)槿绻祷亓薾ull，會(huì)給調(diào)用者帶來很多麻煩。你將會(huì)把這種調(diào)用風(fēng)險(xiǎn)交給調(diào)用者來控制。

如果調(diào)用者是一個(gè)謹(jǐn)慎的人，他會(huì)進(jìn)行是否為null的條件判斷。如果他并非謹(jǐn)慎，或者他是一個(gè)面向接口編程的狂熱分子(當(dāng)然，面向接口編程是正確的方向)，他會(huì)按照自己的理解去調(diào)用接口，而不進(jìn)行是否為null的條件判斷，如果這樣的話，是非常危險(xiǎn)的，它很有可能出現(xiàn)空指針異常！

根據(jù)墨菲定律來判斷: “很有可能出現(xiàn)的問題，在將來一定會(huì)出現(xiàn)!”

基于此，我們將它進(jìn)行優(yōu)化:

public?List?listUser(){List?userList?=?userListRepostity.selectByExample(new?UserExample());if(CollectionUtils.isEmpty(userList)){return?Lists.newArrayList();//guava類庫提供的方式
????}return?userList;
}

對(duì)于接口(List?listUser())，它一定會(huì)返回List，即使沒有數(shù)據(jù)，它仍然會(huì)返回List(集合中沒有任何元素);

通過以上的修改，我們成功的避免了有可能發(fā)生的空指針異常，這樣的寫法更安全！

深入研究get方法

對(duì)于接口

User?get(Integer?id)

你能看到的現(xiàn)象是，我給出id，它一定會(huì)給我返回User.但事實(shí)真的很有可能不是這樣的。

我看到過的實(shí)現(xiàn):

public?User?get(Integer?id){
??return?userRepository.selectByPrimaryKey(id);//從數(shù)據(jù)庫中通過id直接獲取實(shí)體對(duì)象
}

相信很多人也都會(huì)這樣寫。

通過代碼的時(shí)候得知它的返回值很有可能是null! 但我們通過的接口是分辨不出來的!這個(gè)是個(gè)非常危險(xiǎn)的事情。尤其對(duì)于調(diào)用者來說！

我給出的建議是，需要在接口明明時(shí)補(bǔ)充文檔,比如對(duì)于異常的說明,使用注解?

@exception:

public?interface?UserSearchService{

??/**
???*?根據(jù)用戶id獲取用戶信息
???*?@param?id?用戶id
???*?@return?用戶實(shí)體
???*?@exception?UserNotFoundException
???*/
??User?get(Integer?id);

}

我們把接口定義加上了說明之后，調(diào)用者會(huì)看到，如果調(diào)用此接口，很有可能拋出“UserNotFoundException(找不到用戶)”這樣的異常。

這種方式可以在調(diào)用者調(diào)用接口的時(shí)候看到接口的定義，但是，這種方式是”弱提示”的！

如果調(diào)用者忽略了注釋，有可能就對(duì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)產(chǎn)生了風(fēng)險(xiǎn)，這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)有可能導(dǎo)致一個(gè)億！

除了以上這種”弱提示”的方式，還有一種方式是，返回值是有可能為空的。那要怎么辦呢？

我認(rèn)為我們需要增加一個(gè)接口，用來描述這種場景.引入jdk8的Optional,或者使用guava的Optional.看如下定義:

public?interface?UserSearchService{

??/**
???*?根據(jù)用戶id獲取用戶信息
???*?@param?id?用戶id
???*?@return?用戶實(shí)體,此實(shí)體有可能是缺省值
???*/
??Optional?getOptional(Integer?id);
}

Optional有兩個(gè)含義: 存在 or 缺省。

那么通過閱讀接口getOptional()，我們可以很快的了解返回值的意圖，這個(gè)其實(shí)是我們想看到的，它去除了二義性。

它的實(shí)現(xiàn)可以寫成:

public?Optional?getOptional(Integer?id){
??return?Optional.ofNullable(userRepository.selectByPrimaryKey(id));
}

深入入?yún)?/span>

通過上述的所有接口的描述，你能確定入?yún)d一定是必傳的嗎？ 我覺得答案應(yīng)該是：不能確定。除非接口的文檔注釋上加以說明。

那如何約束入?yún)⒛?

我給大家推薦兩種方式：

強(qiáng)制約束

文檔性約束(弱提示)

1.強(qiáng)制約束，我們可以通過jsr 303進(jìn)行嚴(yán)格的約束聲明:

public?interface?UserSearchService{
??/**
???*?根據(jù)用戶id獲取用戶信息
???*?@param?id?用戶id
???*?@return?用戶實(shí)體
???*?@exception?UserNotFoundException
???*/
??User?get(@NotNull?Integer?id);

??/**
???*?根據(jù)用戶id獲取用戶信息
???*?@param?id?用戶id
???*?@return?用戶實(shí)體,此實(shí)體有可能是缺省值
???*/
??Optional?getOptional(@NotNull?Integer?id);
}

當(dāng)然，這樣寫，要配合AOP的操作進(jìn)行驗(yàn)證，但讓spring已經(jīng)提供了很好的集成方案，在此我就不在贅述了。

2.文檔性約束

在很多時(shí)候，我們會(huì)遇到遺留代碼，對(duì)于遺留代碼，整體性改造的可能性很小。我們更希望通過閱讀接口的實(shí)現(xiàn)，來進(jìn)行接口的說明。

jsr 305規(guī)范，給了我們一個(gè)描述接口入?yún)⒌囊粋€(gè)方式(需要引入庫 com.google.code.findbugs:jsr305):

可以使用注解: @Nullable @Nonnull @CheckForNull 進(jìn)行接口說明。

比如:

public?interface?UserSearchService{
??/**
???*?根據(jù)用戶id獲取用戶信息
???*?@param?id?用戶id
???*?@return?用戶實(shí)體
???*?@exception?UserNotFoundException
???*/
??@CheckForNull
??User?get(@NonNull?Integer?id);

??/**
???*?根據(jù)用戶id獲取用戶信息
???*?@param?id?用戶id
???*?@return?用戶實(shí)體,此實(shí)體有可能是缺省值
???*/
??Optional?getOptional(@NonNull?Integer?id);
}

小結(jié)

通過 空集合返回值,Optional,jsr 303，jsr 305這幾種方式，可以讓我們的代碼可讀性更強(qiáng)，出錯(cuò)率更低！

空集合返回值 ： 如果有集合這樣返回值時(shí)，除非真的有說服自己的理由，否則，一定要返回空集合，而不是null

Optional: 如果你的代碼是jdk8，就引入它！ 如果不是，則使用Guava的Optional,或者升級(jí)jdk版本！ 它很大程度的能增加了接口的可讀性！

jsr 303: 如果新的項(xiàng)目正在開發(fā)，不防加上這個(gè)試試！ 一定有一種特別爽的感覺!

jsr 305: 如果老的項(xiàng)目在你的手上，你可以嘗試的加上這種文檔型注解，有助于你后期的重構(gòu)，或者新功能增加了，對(duì)于老接口的理解!

空對(duì)象模式

場景

我們來看一個(gè)DTO轉(zhuǎn)化的場景，對(duì)象:

@Data
static?class?PersonDTO{
??private?String?dtoName;
??private?String?dtoAge;
}

@Data
static?class?Person{
??private?String?name;
??private?String?age;
}

需求是將Person對(duì)象轉(zhuǎn)化成PersonDTO，然后進(jìn)行返回。

當(dāng)然對(duì)于實(shí)際操作來講，返回如果Person為空，將返回null,但是PersonDTO是不能返回null的(尤其Rest接口返回的這種DTO)。

在這里，我們只關(guān)注轉(zhuǎn)化操作，看如下代碼:

@Test
public?void?shouldConvertDTO(){

??PersonDTO?personDTO?=?new?PersonDTO();

??Person?person?=?new?Person();
??if(!Objects.isNull(person)){
????personDTO.setDtoAge(person.getAge());
????personDTO.setDtoName(person.getName());
??}else{
????personDTO.setDtoAge("");
????personDTO.setDtoName("");
??}
}

優(yōu)化修改

這樣的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化，我們認(rèn)識(shí)可讀性非常差，每個(gè)字段的判斷，如果是空就設(shè)置為空字符串(“”)

換一種思維方式進(jìn)行思考，我們是拿到Person這個(gè)類的數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行賦值操作(setXXX),其實(shí)是不關(guān)系Person的具體實(shí)現(xiàn)是誰的。

那我們可以創(chuàng)建一個(gè)Person子類:

static?class?NullPerson?extends?Person{
??@Override
??public?String?getAge()?{
????return?"";
??}

??@Override
??public?String?getName()?{
????return?"";
??}
}

它作為Person的一種特例而存在，如果當(dāng)Person為空的時(shí)候，則返回一些get*的默認(rèn)行為.

所以代碼可以修改為:

@Test
?public?void?shouldConvertDTO(){

???PersonDTO?personDTO?=?new?PersonDTO();

???Person?person?=?getPerson();
???personDTO.setDtoAge(person.getAge());
???personDTO.setDtoName(person.getName());
?}

?private?Person?getPerson(){
???return?new?NullPerson();//如果Person是null?,則返回空對(duì)象
?}

其中g(shù)etPerson()方法，可以用來根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯獲取Person有可能的對(duì)象(對(duì)當(dāng)前例子來講，如果Person不存在，返回Person的的特例NUllPerson)，如果修改成這樣，代碼的可讀性就會(huì)變的很強(qiáng)了。

使用Optional可以進(jìn)行優(yōu)化

空對(duì)象模式，它的弊端在于需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)特例對(duì)象，但是如果特例的情況比較多，我們是不是需要?jiǎng)?chuàng)建多個(gè)特例對(duì)象呢，雖然我們也使用了面向?qū)ο蟮亩鄳B(tài)特性，但是，業(yè)務(wù)的復(fù)雜性如果真的讓我們創(chuàng)建多個(gè)特例對(duì)象，我們還是要再三考慮一下這種模式，它可能會(huì)帶來代碼的復(fù)雜性。

對(duì)于上述代碼，還可以使用Optional進(jìn)行優(yōu)化。

@Test
??public?void?shouldConvertDTO(){

????PersonDTO?personDTO?=?new?PersonDTO();

????Optional.ofNullable(getPerson()).ifPresent(person?->?{
??????personDTO.setDtoAge(person.getAge());
??????personDTO.setDtoName(person.getName());
????});
??}

??private?Person?getPerson(){
????return?null;
??}

Optional對(duì)空值的使用，我覺得更為貼切，它只適用于”是否存在”的場景。如果只對(duì)控制的存在判斷，我建議使用Optional.

Optioanl的正確使用

Optional如此強(qiáng)大，它表達(dá)了計(jì)算機(jī)最原始的特性(0 or 1),那它如何正確的被使用呢!

Optional不要作為參數(shù)

如果你寫了一個(gè)public方法，這個(gè)方法規(guī)定了一些輸入?yún)?shù)，這些參數(shù)中有一些是可以傳入null的，那這時(shí)候是否可以使用Optional呢？

我給的建議是: 一定不要這樣使用!

舉個(gè)例子:

public?interface?UserService{
??List?listUser(Optional?username);
}

這個(gè)例子的方法 listUser,可能在告訴我們需要根據(jù)username查詢所有數(shù)據(jù)集合，如果username是空，也要返回所有的用戶集合.

當(dāng)我們看到這個(gè)方法的時(shí)候，會(huì)覺得有一些歧義:

“如果username是absent,是返回空集合嗎？還是返回全部的用戶數(shù)據(jù)集合？”

Optioanl是一種分支的判斷，那我們究竟是關(guān)注 Optional還是Optional.get()呢？

我給大家的建議是，如果不想要這樣的歧義，就不要使用它！

如果你真的想表達(dá)兩個(gè)含義，就給它拆分出兩個(gè)接口:

public?interface?UserService{
??List?listUser(String?username);
??List?listUser();
}

我覺得這樣的語義更強(qiáng)，并且更能滿足 軟件設(shè)計(jì)原則中的 “單一職責(zé)”。

如果你覺得你的入?yún)⒄娴挠斜匾赡軅鱪ull,那請(qǐng)使用jsr 303或者jsr 305進(jìn)行說明和驗(yàn)證!

請(qǐng)記住! Optional不能作為入?yún)⒌膮?shù)!

Optional作為返回值

當(dāng)個(gè)實(shí)體的返回

那Optioanl可以做為返回值嗎？其實(shí)它是非常滿足是否存在這個(gè)語義的。

你如說，你要根據(jù)id獲取用戶信息，這個(gè)用戶有可能存在或者不存在。

你可以這樣使用:

public?interface?UserService{
??Optional?get(Integer?id);
}

當(dāng)調(diào)用這個(gè)方法的時(shí)候，調(diào)用者很清楚get方法返回的數(shù)據(jù)，有可能不存在，這樣可以做一些更合理的判斷，更好的防止空指針的錯(cuò)誤！

當(dāng)然，如果業(yè)務(wù)方真的需要根據(jù)id必須查詢出User的話，就不要這樣使用了，請(qǐng)說明，你要拋出的異常.

只有當(dāng)考慮它返回null是合理的情況下，才進(jìn)行Optional的返回

集合實(shí)體的返回

不是所有的返回值都可以這樣用的！ 如果你返回的是集合：

public?interface?UserService{
??Optional<List>?listUser();
}

這樣的返回結(jié)果，會(huì)讓調(diào)用者不知所措，是否我判斷Optional之后，還用進(jìn)行isEmpty的判斷呢？

這樣帶來的返回值歧義！ 我認(rèn)為是沒有必要的。

我們要約定，對(duì)于List這種集合返回值，如果集合真的是null的，請(qǐng)返回空集合(Lists.newArrayList);

使用Optional變量

Optional<User>?userOpt?=?...

如果有這樣的變量userOpt,請(qǐng)記住 ：

一定不能直接使用get ，如果這樣用，就喪失了Optional本身的含義 ( 比如userOp.get() )

不要直接使用getOrThrow ,如果你有這樣的需求：獲取不到就拋異常。 那就要考慮，是否是調(diào)用的接口設(shè)計(jì)的是否合理

getter中的使用

對(duì)于一個(gè)java bean,所有的屬性都有可能返回null,那是否需要改寫所有的getter成為Optional類型呢？

我給大家的建議是，不要這樣濫用Optional.

即便 我java bean中的getter是符合Optional的，但是因?yàn)閖ava bean 太多了，這樣會(huì)導(dǎo)致你的代碼有50%以上進(jìn)行Optinal的判斷，這樣便污染了代碼。(我想說，其實(shí)你的實(shí)體中的字段應(yīng)該都是由業(yè)務(wù)含義的，會(huì)認(rèn)真的思考過它存在的價(jià)值的，不能因?yàn)镺ptional的存在而濫用)

我們應(yīng)該更關(guān)注于業(yè)務(wù)，而不只是空值的判斷。

請(qǐng)不要在getter中濫用Optional.

小結(jié)

可以這樣總結(jié)Optional的使用：

當(dāng)使用值為空的情況，并非源于錯(cuò)誤時(shí)，可以使用Optional!

Optional不要用于集合操作!

不要濫用Optional,比如在java bean的getter中!

西格瑪

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《新程序員》：云原生和全面數(shù)字化實(shí)踐50位技術(shù)專家共同創(chuàng)作，文字、視頻、音頻交互閱讀

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的swing查询输入框无值时出现null异常_如何优雅处理代码中 Null 值引起的 Bug？告别 Null 恐惧症！...的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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