Java8 新特性如何風騷走位防止空指針異常
文章整理翻譯自 https://winterbe.com/posts/2015/03/15/avoid-null-checks-in-java/
文章首發於個人網站: https://www.exception.site/java8/java8-avoid-null-check
要說 Java 編程中哪個異常是你印象最深刻的,那 NullPointerException
空指針可以說是臭名昭著的。不要說初級程序員會碰到,
即使是中級,專家級程序員稍不留神,就會掉入這個坑裏。
Null
引用的發明者 Tony Hoare 曾在 2009 年作出道歉聲明,聲明中表示,到目前為止,空指針異常大約給企業已造成數十億美元的損失。
下面是 Tony Hoare 的原話:
我將 Null 引用的設計稱為是一個數十億美元的錯誤。1965 那年,我正在用面向對象語言(ALGOL W) 設計首個功能全面的系統。當時我的考量是,確保所有被使用的引用都是安全的,編譯器會自動進行檢查。但是,我沒有抵住誘惑,加入了 Null 引用,僅僅是為了實現起來省事。這之後,它導致了數不清的 bug、錯誤和系統崩潰,也為企業導致了不可估量的損失。
事已至此,我們必須學會面對它。So, 我們要如何防止空指針異常呢?
唯一的辦法就是對可能為 Null 的對象添加檢查。但是 Null 檢查是繁瑣且痛苦的。所以一些比較新的語言為了處理 Null 檢查,特意添加了特殊的語法,如空合並運算符。
在 Groovy 或 Kotlin 這樣的語言中也被稱為
Elvis
運算符。
不幸的是,在老版本的 Java 中並沒有提供這樣的語法糖。Java8 中在這方面做了改進。所以,這篇文章就特意來介紹一下如何在 Java8 中利用新特性來編寫防止 NullPointerException
的發生。
Java8 中如何加強對 Null 對象的檢查?
在上篇文章 Java8 新特性指導手冊 中簡單的提了一下如何通過 Optional
類來對對象做空校驗。接下來,我們再細說一下:
在業務系統中,對象中嵌套對象是經常發生的場景,如下示例代碼:
// 最外層對象 class Outer { Nested nested; Nested getNested() { return nested; } } // 第二層對象 class Nested { Inner inner; Inner getInner() { return inner; } } // 最底層對象 class Inner { String foo; String getFoo() { return foo; } }
業務中,假設我們需要獲取 Outer
對象對底層的 Inner
中的 foo
屬性,我們必須寫一堆的非空校驗,來防止發生 NullPointerException
:
// 繁瑣的代碼
Outer outer = new Outer();
if (outer != null && outer.nested != null && outer.nested.inner != null) {
System.out.println(outer.nested.inner.foo);
}
通過 Optional
在 Java8 中,我們有更優雅的解決方式,那就是使用 Optional
是說,我們可以在一行代碼中,進行流水式的 map
操作。而 map 方法內部會自動進行空校驗:
Optional.of(new Outer())
.map(Outer::getNested)
.map(Nested::getInner)
.map(Inner::getFoo
.ifPresent(System.out::println); // 如果不為空,最終輸出 foo 的值
通過 suppiler 函數自定義增強 API
上面這種方式個人感覺還是有點啰嗦,我們可以利用 suppiler
函數來出一個終極解決方案:
public static <T> Optional<T> resolve(Supplier<T> resolver) {
try {
T result = resolver.get();
return Optional.ofNullable(result);
}
catch (NullPointerException e) {
// 可能會拋出空指針異常,直接返回一個空的 Optional 對象
return Optional.empty();
}
}
利用上面的 resolve
方法來重構上述的非空校驗代碼段:
Outer obj = new Outer();
// 直接調用 resolve 方法,內部做空指針的處理
resolve(() -> obj.getNested().getInner().getFoo());
.ifPresent(System.out::println); // 如果不為空,最終輸出 foo 的值
最後
你需要知道的是,上面這兩個解決方案並沒傳統的 null
檢查性能那麽高效。但在絕大部分業務場景下,舍棄那麽一丟丟的性能來方便編碼,是完全可取,
除非是那種對性能有嚴格要求的場景,我們才不建議使用。
個人覺得,真要拿這點性能說事,還不如去優化優化 sql 語句,業務邏輯等。
GitHub 地址
https://github.com/weiwosuoai/java8_guide
Java8 新特性如何風騷走位防止空指針異常