Java中避免空指標異常的方法

沒人會喜歡空指針異常！有什麼方法可以避免它們嗎？或許吧。 。

本文將討論到以下幾種技術

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

Java 8中的Optional類

它是什麼？

1.Java 8中新引入的類型
2.它是作為某個指定類型的物件的包裝器或用於那些不存在物件(null)的場景

簡單來說，它是處理空值的一個更好的替代品（警告：乍看之下可能並沒有那麼明顯）

基本用法

它是一種類型（一個類別）——那麼，怎麼才能創建一個這個類型的實例?

使用下它的三個靜態方法就可以了：

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

簡單明了－建立一個包含這個值的Optional包裝器。記住－－如果這個值是null的話，它會拋出NPE!

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

我個人認為是要更好一點。這樣就不會有NPE的風險了－如果輸入為null的話，會回傳一個空的Optional

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

如果你真的就是希望回傳一個」空"值的話。 “空”值並不意味著null。

好吧，那如何去消費/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 !");
}
}

簡單的方法就是檢查Optional包裝器是否真的有值（使用isPresent方法）－你會懷疑這和使用if(myObj != null)相比有什麼好處。別擔心，這個我會解釋清楚的。

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"));
}

你可以使用orElse方法，這樣萬一裝的確實是一個null值的話可以用它來傳回一個預設值－它的好處顯而易見。在提取出真實值的時候可以避免呼叫ifPresent方法這樣明顯多餘的方式了。

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";
}
 
));
}

這個我就有點搞不清楚了。為什麼有兩個同樣目的的不同方法？ orElse和orElseGet明明可以重載的（同名但不同參數）。

不論如何，這兩個方法明顯的區別就在於它們的參數－你可以選擇使用lambda表達式而不是Supplier的實例來完成這個（一個函數式介面）

為什麼使用Optional要比常見的null檢查強？

1.使用Optional最大的好處就是可以更明白地表述你的意圖－返回null值的話會讓消費者感到疑惑（當真的出現NPE的時候）這是不是故意返回的，因此還得查看javadoc來進一步定位。而使用Optional就相當明了。

2.有了Optional你就可以徹底避免NPE了－如上所提，使用Optional.ofNullable，orElse以及orElseGet可以讓我們遠離NPE。

另一個救星！

看下這個程式碼片段

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");
}
}

哪個可能會為空？

1.Map物件
2.進行搜尋使用的key
3.方法呼叫的這個實例

如果拋出NPE的話，我們怎麼能確定到底是哪個是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");
}
}

requireNonNull方法

1.如果物件不為null的話就回傳它本身
2.如果值為null的話，傳回的NPE會帶有指定的訊息

為什麼比if(myObj!=null)要好？

你所看到的棧追蹤資訊會很清楚地看見Objects.requireNonNull的方法呼叫。這個再配合你自己的錯誤日誌，可以讓你更快定位問題。 。 。至少在我看來是更快。

你還可以自己自義校驗器，比如說實作一個簡單的校驗器來確保沒有空值。

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;
        }
    }
}

不要讓NPE在錯誤的地方成為痛苦。我們有許多工具可以更好地處理NPE，甚至徹底根除它們！

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