JGSK - 09.Null

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Java 篇

null

Java 使用关键字 null 表示空值，即没有任何引用。使用 == 来判断一个值是否是空值。

Integer x = null;
System.out.println(x == null);

NullPointerException

Java 在 1.8 之前对于空指针异常没有什么比较好的处理方式，你必须在每个可能为空值的地方手动进行 if-else 的判断或者使用 Google 的 guava 的 Option 类。Java 在 1.8 版本在语言层面引入了 Optional 类从而可以不需要第三包就能实现同样的功能。

传统的方式

int result;
if (x != null) {
    result = 3 + x;
} else {
    result = 0;
}

Java 1.8

Optional<Integer> nullableX = Optional.ofNullable(x);
result = 3 + nullableX.orElseGet(new Supplier<Integer>() {
    public Integer get() {
        return 0;
    }
});

也可以将 Optional 用于集合中

传统方式

List<Person> persons = new ArrayList<Person>() {{
    add(null);
    add(new Person("Peter"));
}};
for (Person p : persons) {
    if (p != null) {
        p.getName();
    }
}

Java 1.8

List<Optional<Person>> opPersons = new ArrayList<Optional<Person>>() {{
    Person p = null;
    add(Optional.ofNullable(p));
    add(Optional.ofNullable(new Person("Peter")));
}};

for (Optional<Person> p : opPersons) {
    if (p.isPresent()) {
        System.out.println(p.get().getName());
    }
}

使用 Optional 可以很好的解决空指针异常的问题，不过其语法本身在有些情况却未必比 if 判断要优美多少。

Groovy 篇

null

Groovy 也使用关键字 null 表示空值。可以使用 == 或 is() 来判断一个值是否是空值。

Integer x = null
println(x == null)
println(x.is(null))

NullPointerException

Groovy 提供了安全操作符 ?. 来避免调用方法时产生的空指针异常，在其他场合（如Java 篇 的 x + 3）则只能使用传统的解决方式或者上一章节提到的猫王操作符。

List<Person> persons = [null, new Person("Peter")]
for (Person p : persons) {
    println(p?.name)
}

Scala 篇

null

Scala 表示无的概念非常复杂，具体本篇最后一节再讲。其中最常见的空值也是使用 null 表示，使用 == 进行判断。

val x = null
println(x == null)

NullPointerException

Scala 内置了 Option 类，使用方法类似 Java 1.8 才提供的 Optional类。

val persons: List[Option[Person]] = List(None, Option(new Person("Peter")))
for (p <- persons) {
  if (p isDefined) {
    println(p.get.name)
  }
}

实际上当建立 Option 对象时，建立的是其子类 Some 或者 None，一个表示有值，一个表示空值。

无

Scala 有以下几种表示无的方式，可以说数量多得让人恼火

  • Null 一个 Trait，trait 是什么之后的章节再说，现在先理解为类
  • null Null 的实例，由于 Scala 中一切皆对象，所有空值本身也是对象
  • Nil 空列表，表示列表本身虽然存在但是没有任何内容
  • Nothing 一个 Trait，是 Scala 中所有类的子类
  • None Option 的子类，用于表示返回值为空
  • Unit 表示没有返回值

Kotlin 篇

null

Kotlin 也使用 null 表示空值，对于一般对象使用 == 进行空值的判断，对于字符串还提供了 isNullOrEmpty() 和 isNullOrBlank() 两个方法。

var x = null
println(x == null)

//  判断是否为 null 或空字符串
println(x.isNullOrEmpty())

//  判断是否为 null 或空字符串或只包含 whitespace 字符
println(x.isNullOrBlank())

NullPointerException

Nullable 和 Non-Null

Kotlin 处理空值的方式与其它几种都不一样，它将变量本身分为 Nullable 和 Non-Null 类型，前者可以指定为空值，后者不能指定为空值。默认声明时没有指定类型的变量为 Non-Null，指定类型的为 Nullable。

//  Nullable
var x = null

//  Non-Null
var nonNullString: String = "foo"
//  Wrong!
//  nonNullString = null

使用符号 ? 可以将一个指定类型的变量声明为 Nullable

var nullableString: String? = "foo"
nullableString = null

这种做法的好处是调用方法时通过返回值类型就可以判断返回值是否可以为空，从而避免无谓的空值判断。

安全操作符

同 Groovy 一样，Kotlin 也提供了 ?. 这样的安全操作符。

val persons = listOf(null, Person("Peter"))
for (p in persons) {
    println(p?.name)
}

结合 Nullable 可以写出如下代码来防止空指针异常

var y: Int? = null
val nullableResult: Int? = y?.plus(3)
println(nullableResult)

当然也可以使用上一章提到的猫王操作符来解决空指针异常的问题。

!! 操作符

当我们为一个 Nullable 类型的变量赋值后其本身已经非空了，但是将其赋值给其它变量时仍然需要将其它变量声明为 Nullabel，这未免有些多此一举。所以 Kotlin 提供了 !! 操作符，用于将 Nullabel 转换为 Not-null 类型。

var y: Int? = null
y = 10
val nullableSum: Int? = y?.plus(3)
val nonNullSum: Int = y!!.plus(3)

Safe Case

当使用 as 进行类型转换时，如果无法转换到目标类型的话，系统会抛出类型转换异常。这时可以使用 as? 当无法转换时返回 null 来解决该问题。

val xInt: Int? = x as? Int

总结

  • Java 1.8 和 Scala 都提供了 Option 操作
  • Groovy 和 Kotlin 都提供了猫王操作符
  • Kotlin 提供了 Nullable 和 Non-null 类型来解决空指针异常

项目源码见 JGSK/_09_null