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Java中避免空指针异常的方法

高洛峰

Lepaskan： 2017-01-18 14:42:31

asal

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没人会喜欢空指针异常！有什么方法可以避免它们吗？或许吧。。

本文将讨论到以下几种技术

1.Optional类型（Java 8中新引入的）
2.Objects类（Java 7中原有的）

Java 8中的Optional类

它是什么？

1.Java 8中新引入的类型
2.它是作为某个指定类型的对象的包装器或者用于那些不存在对象(null)的场景

简单来说，它是处理空值的一个更好的替代品（警告：乍一看可能并没有那么明显）

基本用法

它是一种类型（一个类）——那么，怎么才能创建一个这个类型的实例?

使用下它的三个静态方法就可以了：

public static Optional<String> stringOptional(String input) {
    return Optional.of(input);
}

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简单明了——创建一个包含这个值的Optional包装器。记住——如果这个值是null的话，它会抛出NPE!

public static Optional<String> stringNullableOptional(String input) {
if (!new Random().nextBoolean()) {
input = null;
}
return Optional.ofNullable(input);
}

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我个人认为是要更好一点。这样就不会有NPE的风险了——如果输入为null的话，会返回一个空的Optional

public static Optional<String> emptyOptional() {
return Optional.empty();
}

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如果你真的就是希望返回一个”空"值的话。“空”值并不意味着null。

好吧，那如何去消费/使用Optional呢？

public static void consumingOptional() {
Optional<String> wrapped = Optional.of("aString");
if (wrapped.isPresent()) {
System.out.println("Got string - " + wrapped.get());
}
else {
System.out.println("Gotcha !");
}
}

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简单的方法就是检查Optional包装器是否真的有值（使用isPresent方法）——你会怀疑这和使用if(myObj != null)相比有什么好处。别担心，这个我会解释清楚的。

public static void consumingNullableOptional() {
String input = null;
if (new Random().nextBoolean()) {
input = "iCanBeNull";
}
Optional<String> wrapped = Optional.ofNullable(input);
System.out.println(wrapped.orElse("default"));
}

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你可以使用orElse方法，这样万一封装的确实是一个null值的话可以用它来返回一个默认值——它的好处显而易见。在提取出真实值的时候可以避免调用ifPresent方法这样明显多余的方式了。

public static void consumingEmptyOptional() {
String input = null;
if (new Random().nextBoolean()) {
input = "iCanBeNull";
}
Optional<String> wrapped = Optional.ofNullable(input);
System.out.println(wrapped.orElseGet(
() -> {
return "defaultBySupplier";
}
 
));
}

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这个我就有点搞不清楚了。为什么有两个同样目的的不同方法？orElse和orElseGet明明可以重载的（同名但不同参数）。

不论如何，这两个方法明显的区别就在于它们的参数——你可以选择使用lambda表达式而不是Supplier的实例来完成这个（一个函数式接口）

为什么使用Optional要比常见的null检查强？

1.使用Optional最大的好处就是可以更明白地表述你的意图——返回null值的话会让消费者感到疑惑（当真的出现NPE的时候）这是不是故意返回的，因此还得查看javadoc来进一步定位。而使用Optional就相当明了了。

2.有了Optional你就可以彻底避免NPE了——如上所提，使用Optional.ofNullable，orElse以及orElseGet可以让我们远离NPE。

另一个救星！

看下这个代码片段

package com.abhirockzz.wordpress.npesaviors;
 
import java.util.Map;
import java.util.Objects;
 
public class UsingObjects {
 
String getVal(Map<String, String> aMap, String key) {
return aMap.containsKey(key) ? aMap.get(key) : null;
}
 
public static void main(String[] args) {
UsingObjects obj = new UsingObjects();
obj.getVal(null, "dummy");
}
}

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哪个可能会为空？

1.Map对象
2.进行搜索使用的key
3.方法调用的这个实例

如果抛出NPE的话，我们怎么能确定到底是哪个是null的？

package com.abhirockzz.wordpress.npesaviors;
 
import java.util.Map;
import java.util.Objects;
 
public class UsingObjects {
String getValSafe(Map<String, String> aMap, String key) {
Map<String, String> safeMap = Objects.requireNonNull(aMap,
"Map is null");
String safeKey = Objects.requireNonNull(key, "Key is null");
 
return safeMap.containsKey(safeKey) ? safeMap.get(safeKey) : null;
}
 
public static void main(String[] args) {
UsingObjects obj = new UsingObjects();
obj.getValSafe(null, "dummy");
}
}

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requireNonNull方法

1.如果对象不为null的话就返回它本身
2.如果值为null的话，返回的NPE会带有指定的消息

为什么比if(myObj!=null)要好？

你所看到的栈跟踪信息会很清楚地看见Objects.requireNonNull的方法调用。这个再配合你自己的错误日志，可以让你更快地定位问题。。。至少在我看来是更快。

你还可以自己自义校验器，比如说实现一个简单的校验器来确保没有空值。

import java.util.Collections;
import java.util.List;
import java.util.Objects;
import java.util.function.Predicate;
 
public class RandomGist {
 
    public static <T> T requireNonEmpty(T object, Predicate<T> predicate, String msgToCaller){
        Objects.requireNonNull(object);
        Objects.requireNonNull(predicate);
        if (predicate.test(object)){
            throw new IllegalArgumentException(msgToCaller);
        }
        return object;
    }
 
    public static void main(String[] args) {
        
    //Usage 1: an empty string (intentional)
 
    String s = "";
    System.out.println(requireNonEmpty(Objects.requireNonNull(s), (s1) -> s1.isEmpty() , "My String is Empty!"));
 
    //Usage 2: an empty List (intentional)
    List list =  Collections.emptyList();
    System.out.println(requireNonEmpty(Objects.requireNonNull(list), (l) -> l.isEmpty(), "List is Empty!").size());
 
    //Usage 3: an empty User (intentional)
    User user = new User("");
    System.out.println(requireNonEmpty(Objects.requireNonNull(user), (u) -> u.getName().isEmpty(), "User is Empty!"));
}
 
    private static class User {
        private String name;
 
        public User(String name){
            this.name = name;
        }
 
        public String getName(){
            return name;
        }
    }
}

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