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你經(jīng)常遭受空指針異常的騷擾?解讀Java中有關(guān)Null的9件事

開發(fā) 后端
對(duì)于Java程序員來說,null是令人頭痛的東西。時(shí)常會(huì)受到空指針異常(NPE)的騷擾。連Java的發(fā)明者都承認(rèn)這是他的一項(xiàng)巨大失誤。Java為什么要保留null呢?null出現(xiàn)有一段時(shí)間了,并且我認(rèn)為Java發(fā)明者知道null與它解決的問題相比帶來了更多的麻煩,但是null仍然陪伴著Java。

對(duì)于Java程序員來說,null是令人頭痛的東西。時(shí)常會(huì)受到空指針異常(NPE)的騷擾。連Java的***都承認(rèn)這是他的一項(xiàng)巨大失誤。Java為什么要保留null呢?null出現(xiàn)有一段時(shí)間了,并且我認(rèn)為Java***知道null與它解決的問題相比帶來了更多的麻煩,但是null仍然陪伴著Java。

我越發(fā)感到驚奇,因?yàn)閖ava的設(shè)計(jì)原理是為了簡(jiǎn)化事情,那就是為什么沒有浪費(fèi)時(shí)間在指針、操作符重載、多繼承實(shí)現(xiàn)的原因,null卻與此正好相反。好吧,我真的不知道這個(gè)問題的答案,我知道的是不管null被Java開發(fā)者和開源社區(qū)如何批評(píng),我們必須與null共同存在。與其為null的存在感到后悔,我們倒不如更好的學(xué)習(xí)null,確保正確使用null。

為什么在Java中需要學(xué)習(xí)null?因?yàn)槿绻銓?duì)null不注意,Java將使你遭受空指針異常的痛苦,并且你也會(huì)得到一個(gè)沉痛的教訓(xùn)。精力充沛的編程是一門藝術(shù),你的團(tuán)隊(duì)、客戶和用戶將會(huì)更加欣賞你。以我的經(jīng)驗(yàn)來看,導(dǎo)致空指針異常的一個(gè)最主要的原因是對(duì)Java中null的知識(shí)還不夠。你們當(dāng)中的很多已經(jīng)對(duì)null很熟悉了,但是對(duì)那些不是很熟悉的來說,可以學(xué)到一些關(guān)于null老的和新的知識(shí)。讓我們一起重新學(xué)習(xí)Java中null的一些重要知識(shí)吧。

Java中的Null是什么?

正如我說過的那樣,null是Java中一個(gè)很重要的概念。null設(shè)計(jì)初衷是為了表示一些缺失的東西,例如缺失的用戶、資源或其他東西。但是,一年后,令人頭疼的空指針異常給Java程序員帶來不少的騷擾。在這份材料中,我們將學(xué)習(xí)到Java中null關(guān)鍵字的基本細(xì)節(jié),并且探索一些技術(shù)來盡可能的減少null的檢查以及如何避免惡心的空指針異常。

1)首先,null是Java中的關(guān)鍵字,像public、static、final。它是大小寫敏感的,你不能將null寫成Null或NULL,編譯器將不能識(shí)別它們?nèi)缓髨?bào)錯(cuò)。

  1. Object obj = NULL; // Not Ok 
  2. Object obj1 = null  //Ok 

使用其他語(yǔ)言的程序員可能會(huì)有這個(gè)問題,但是現(xiàn)在IDE的使用已經(jīng)使得這個(gè)問題變得微不足道。現(xiàn)在,當(dāng)你敲代碼的時(shí)候,IDE像Eclipse、Netbeans可以糾正這個(gè)錯(cuò)誤。但是使用其他工具像notepad、Vim、Emacs,這個(gè)問題卻會(huì)浪費(fèi)你寶貴時(shí)間的。

2)就像每種原始類型都有默認(rèn)值一樣,如int默認(rèn)值為0,boolean的默認(rèn)值為false,null是任何引用類型的默認(rèn)值,不嚴(yán)格的說是所有object類型的默認(rèn)值。就像你創(chuàng)建了一個(gè)布爾類型的變量,它將false作為自己的默認(rèn)值,Java中的任何引用變量都將null作為默認(rèn)值。這對(duì)所有變量都是適用的,如成員變量、局部變量、實(shí)例變量、靜態(tài)變量(但當(dāng)你使用一個(gè)沒有初始化的局部變量,編譯器會(huì)警告你)。為了證明這個(gè)事實(shí),你可以通過創(chuàng)建一個(gè)變量然后打印它的值來觀察這個(gè)引用變量,如下圖代碼所示:

  1. private static Object myObj; 
  2. public static void main(String args[]){ 
  3.     System.out.println("What is value of myObjc : " + myObj); 
  4. }
  1. What is value of myObjc : null 

這對(duì)靜態(tài)和非靜態(tài)的object來說都是正確的。就像你在這里看到的這樣,我將myObj定義為靜態(tài)引用,所以我可以在主方法里直接使用它。注意主方法是靜態(tài)方法,不可使用非靜態(tài)變量。

3)我們要澄清一些誤解,null既不是對(duì)象也不是一種類型,它僅是一種特殊的值,你可以將其賦予任何引用類型,你也可以將null轉(zhuǎn)化成任何類型,來看下面的代碼:

  1. String str = null// null can be assigned to String 
  2. Integer itr = null// you can assign null to Integer also 
  3. Double dbl = null;  // null can also be assigned to Double 
  4.   
  5. String myStr = (String) null// null can be type cast to String 
  6. Integer myItr = (Integer) null// it can also be type casted to Integer 
  7. Double myDbl = (Double) null// yes it's possible, no error 
你可以看到在編譯和運(yùn)行時(shí)期,將null強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成任何引用類型都是可行的,在運(yùn)行時(shí)期都不會(huì)拋出空指針異常。

4)null可以賦值給引用變量,你不能將null賦給基本類型變量,例如int、double、float、boolean。如果你那樣做了,編譯器將會(huì)報(bào)錯(cuò),如下所示:

  1. int i = null// type mismatch : cannot convert from null to int 
  2. short s = null//  type mismatch : cannot convert from null to short 
  3. byte b = null// type mismatch : cannot convert from null to byte 
  4. double d = null//type mismatch : cannot convert from null to double 
  5.   
  6. Integer itr = null// this is ok 
  7. int j = itr; // this is also ok, but NullPointerException at runtime 

正如你看到的那樣,當(dāng)你直接將null賦值給基本類型,會(huì)出現(xiàn)編譯錯(cuò)誤。但是如果將null賦值給包裝類object,然后將object賦給各自的基本類型,編譯器不會(huì)報(bào),但是你將會(huì)在運(yùn)行時(shí)期遇到空指針異常。這是Java中的自動(dòng)拆箱導(dǎo)致的,我們將在下一個(gè)要點(diǎn)看到它。

5) 任何含有null值的包裝類在Java拆箱生成基本數(shù)據(jù)類型時(shí)候都會(huì)拋出一個(gè)空指針異常。一些程序員犯這樣的錯(cuò)誤,他們認(rèn)為自動(dòng)裝箱會(huì)將null轉(zhuǎn)換成各自基本類型的默認(rèn)值,例如對(duì)于int轉(zhuǎn)換成0,布爾類型轉(zhuǎn)換成false,但是那是不正確的,如下面所示:

  1. Integer iAmNull = null
  2. int i = iAmNull; // Remember - No Compilation Error 

但是當(dāng)你運(yùn)行上面的代碼片段的時(shí)候,你會(huì)在控制臺(tái)上看到主線程拋出空指針異常。在使用HashMap和Integer鍵值的時(shí)候會(huì)發(fā)生很多這樣的錯(cuò)誤。當(dāng)你運(yùn)行下面代碼的時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。

  1. import java.util.HashMap; 
  2. import java.util.Map; 
  3.   
  4. /** 
  5.  * An example of Autoboxing and NullPointerExcpetion 
  6.  *  
  7.  * @author WINDOWS 8 
  8.  */ 
  9. public class Test { 
  10.     public static void main(String args[]) throws InterruptedException { 
  11.       Map numberAndCount = new HashMap<>(); 
  12.       int[] numbers = {357,91113171923533125}; 
  13.   
  14.       for(int i : numbers){ 
  15.          int count = numberAndCount.get(i); 
  16.          numberAndCount.put(i, count++); // NullPointerException here 
  17.       }        
  18.     } 

輸出:

  1. Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException 
  2.  at Test.main(Test.java:25

這段代碼看起來非常簡(jiǎn)單并且沒有錯(cuò)誤。你所做的一切是找到一個(gè)數(shù)字在數(shù)組中出現(xiàn)了多少次,這是Java數(shù)組中典型的尋找重復(fù)的技術(shù)。開發(fā)者首先得到以前的數(shù)值,然后再加一,***把值放回Map里。程序員可能會(huì)以為,調(diào)用put方法時(shí),自動(dòng)裝箱會(huì)自己處理好將int裝箱成Interger,但是他忘記了當(dāng)一個(gè)數(shù)字沒有計(jì)數(shù)值的時(shí)候,HashMap的get()方法將會(huì)返回null,而不是0,因?yàn)镮nteger的默認(rèn)值是null而不是0。當(dāng)把null值傳遞給一個(gè)int型變量的時(shí)候自動(dòng)裝箱將會(huì)返回空指針異常。設(shè)想一下,如果這段代碼在一個(gè)if嵌套里,沒有在QA環(huán)境下運(yùn)行,但是你一旦放在生產(chǎn)環(huán)境里,BOOM:-)

6)如果使用了帶有null值的引用類型變量,instanceof操作將會(huì)返回false:

  1. Integer iAmNull = null
  2. if(iAmNull instanceof Integer){ 
  3.    System.out.println("iAmNull is instance of Integer");                              
  4.   
  5. }else
  6.    System.out.println("iAmNull is NOT an instance of Integer"); 

輸出:

  1. AmNull is NOT an instance of Integer 

這是instanceof操作一個(gè)很重要的特性,使得對(duì)類型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換檢查很有用

7)你可能知道不能調(diào)用非靜態(tài)方法來使用一個(gè)值為null的引用類型變量。它將會(huì)拋出空指針異常,但是你可能不知道,你可以使用靜態(tài)方法來使用一個(gè)值為null的引用類型變量。因?yàn)?a rel="nofollow" target="_blank" >靜態(tài)方法使用靜態(tài)綁定,不會(huì)拋出空指針異常。下面是一個(gè)例子:

  1. public class Testing {              
  2.    public static void main(String args[]){ 
  3.       Testing myObject = null
  4.       myObject.iAmStaticMethod(); 
  5.       myObject.iAmNonStaticMethod();                              
  6.    } 
  7.   
  8.    private static void iAmStaticMethod(){ 
  9.         System.out.println("I am static method, can be called by null reference"); 
  10.    } 
  11.   
  12.    private void iAmNonStaticMethod(){ 
  13.        System.out.println("I am NON static method, don't date to call me by null"); 
  14.    } 

輸出:

  1. I am static method, can be called by null reference 
  2. Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException 
  3.                at Testing.main(Testing.java:11

8)你可以將null傳遞給方法使用,這時(shí)方法可以接收任何引用類型,例如public void print(Object obj)可以這樣調(diào)用print(null)。從編譯角度來看這是可以的,但結(jié)果完全取決于方法。Null安全的方法,如在這個(gè)例子中的print方法,不會(huì)拋出空指針異常,只是優(yōu)雅的退出。如果業(yè)務(wù)邏輯允許的話,推薦使用null安全的方法。

9)你可以使用==或者!=操作來比較null值,但是不能使用其他算法或者邏輯操作,例如小于或者大于。跟SQL不一樣,在Java中null==null將返回true,如下所示:

  1. public class Test { 
  2.   
  3.     public static void main(String args[]) throws InterruptedException { 
  4.   
  5.        String abc = null
  6.        String cde = null
  7.   
  8.        if(abc == cde){ 
  9.            System.out.println("null == null is true in Java"); 
  10.        } 
  11.   
  12.        if(null != null){ 
  13.            System.out.println("null != null is false in Java");  
  14.        } 
  15.   
  16.        // classical null check 
  17.        if(abc == null){ 
  18.            // do something 
  19.        } 
  20.   
  21.        // not ok, compile time error 
  22.        if(abc > null){ 
  23.   
  24.        } 
  25.     } 

輸出:

  1. null == null is true in Java 

這是關(guān)于Java中null的全部。通過Java編程的一些經(jīng)驗(yàn)和使用簡(jiǎn)單的技巧來避免空指針異常,你可以使你的代碼變得null安全。因?yàn)閚ull經(jīng)常作為空或者未初始化的值,它是困惑的源頭。對(duì)于方法而言,記錄下null作為參數(shù)時(shí)方法有什么樣的行為也是非常重要的。總而言之,記住,null是任何一個(gè)引用類型變量的默認(rèn)值,在java中你不能使用null引用來調(diào)用任何的instance方法或者instance變量。

原文鏈接: javarevisited 翻譯: ImportNew.com Calarence

譯文鏈接: http://www.importnew.com/14229.html

 
責(zé)任編輯:張偉 來源: ImportNew
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