[Google Guava] 1.1-使用和避免null
原文鏈接?譯文鏈接?譯者:?沈義揚
? ?Doug Lea?說,“Null 真糟糕。”
? 當(dāng)Sir C. A. R. Hoare?使用了null引用后說,”使用它導(dǎo)致了十億美金的錯誤。”
輕率地使用null可能會導(dǎo)致很多令人驚愕的問題。通過學(xué)習(xí)Google底層代碼庫,我們發(fā)現(xiàn)95%的集合類不接受null值作為元素。我們認(rèn)為, 相比默默地接受null,使用快速失敗操作拒絕null值對開發(fā)者更有幫助。
此外,Null的含糊語義讓人很不舒服。Null很少可以明確地表示某種語義,例如,Map.get(key)返回Null時,可能表示map中的值是null,亦或map中沒有key對應(yīng)的值。Null可以表示失敗、成功或幾乎任何情況。使用Null以外的特定值,會讓你的邏輯描述變得更清晰。
Null確實也有合適和正確的使用場景,如在性能和速度方面Null是廉價的,而且在對象數(shù)組中,出現(xiàn)Null也是無法避免的。但相對于底層庫來說,在應(yīng)用級別的代碼中,Null往往是導(dǎo)致混亂,疑難問題和模糊語義的元兇,就如同我們舉過的Map.get(key)的例子。最關(guān)鍵的是,Null本身沒有定義它表達(dá)的意思。
鑒于這些原因,很多Guava工具類對Null值都采用快速失敗操作,除非工具類本身提供了針對Null值的因變措施。此外,Guava還提供了很多工具類,讓你更方便地用特定值替換Null值。
具體案例
不要在Set中使用null,或者把null作為map的鍵值。使用特殊值代表null會讓查找操作的語義更清晰。
如果你想把null作為map中某條目的值,更好的辦法是 不把這一條目放到map中,而是單獨維護(hù)一個”值為null的鍵集合” (null keys)。Map 中對應(yīng)某個鍵的值是null,和map中沒有對應(yīng)某個鍵的值,是非常容易混淆的兩種情況。因此,最好把值為null的鍵分離開,并且仔細(xì)想想,null值的鍵在你的項目中到底表達(dá)了什么語義。
如果你需要在列表中使用null——并且這個列表的數(shù)據(jù)是稀疏的,使用Map<Integer, E>可能會更高效,并且更準(zhǔn)確地符合你的潛在需求。
此外,考慮一下使用自然的null對象——特殊值。舉例來說,為某個enum類型增加特殊的枚舉值表示null,比如java.math.RoundingMode就定義了一個枚舉值UNNECESSARY,它表示一種不做任何舍入操作的模式,用這種模式做舍入操作會直接拋出異常。
如果你真的需要使用null值,但是null值不能和Guava中的集合實現(xiàn)一起工作,你只能選擇其他實現(xiàn)。比如,用JDK中的Collections.unmodifiableList替代Guava的ImmutableList
Optional
大多數(shù)情況下,開發(fā)人員使用null表明的是某種缺失情形:可能是已經(jīng)有一個默認(rèn)值,或沒有值,或找不到值。例如,Map.get返回null就表示找不到給定鍵對應(yīng)的值。
Guava用Optional<T>表示可能為null的T類型引用。一個Optional實例可能包含非null的引用(我們稱之為引用存在),也可能什么也不包括(稱之為引用缺失)。它從不說包含的是null值,而是用存在或缺失來表示。但Optional從不會包含null值引用。
| 1 | Optional<Integer> possible = Optional.of(5); |
| 2 | ? |
| 3 | possible.isPresent();?// returns true |
| 4 | ? |
| 5 | possible.get();?// returns 5 |
Optional無意直接模擬其他編程環(huán)境中的”可選” or “可能”語義,但它們的確有相似之處。
Optional最常用的一些操作被羅列如下:
創(chuàng)建Optional實例(以下都是靜態(tài)方法):
| Optional.of(T) | 創(chuàng)建指定引用的Optional實例,若引用為null則快速失敗 |
| Optional.absent() | 創(chuàng)建引用缺失的Optional實例 |
| Optional.fromNullable(T) | 創(chuàng)建指定引用的Optional實例,若引用為null則表示缺失 |
用Optional實例查詢引用(以下都是非靜態(tài)方法):
| boolean isPresent() | 如果Optional包含非null的引用(引用存在),返回true |
| T get() | 返回Optional所包含的引用,若引用缺失,則拋出java.lang.IllegalStateException |
| T or(T) | 返回Optional所包含的引用,若引用缺失,返回指定的值 |
| T orNull() | 返回Optional所包含的引用,若引用缺失,返回null |
| Set<T> asSet() | 返回Optional所包含引用的單例不可變集,如果引用存在,返回一個只有單一元素的集合,如果引用缺失,返回一個空集合。 |
使用Optional的意義在哪兒?
使用Optional除了賦予null語義,增加了可讀性,最大的優(yōu)點在于它是一種傻瓜式的防護(hù)。Optional迫使你積極思考引用缺失的情況,因為你必須顯式地從Optional獲取引用。直接使用null很容易讓人忘掉某些情形,盡管FindBugs可以幫助查找null相關(guān)的問題,但是我們還是認(rèn)為它并不能準(zhǔn)確地定位問題根源。
如同輸入?yún)?shù),方法的返回值也可能是null。和其他人一樣,你絕對很可能會忘記別人寫的方法method(a,b)會返回一個null,就好像當(dāng)你實現(xiàn)method(a,b)時,也很可能忘記輸入?yún)?shù)a可以為null。將方法的返回類型指定為Optional,也可以迫使調(diào)用者思考返回的引用缺失的情形。
其他處理null的便利方法
當(dāng)你需要用一個默認(rèn)值來替換可能的null,請使用Objects.firstNonNull(T, T)?方法。如果兩個值都是null,該方法會拋出NullPointerException。Optional也是一個比較好的替代方案,例如:Optional.of(first).or(second).
還有其它一些方法專門處理null或空字符串:emptyToNull(String),nullToEmpty(String),isNullOrEmpty(String)。我們想要強(qiáng)調(diào)的是,這些方法主要用來與混淆null/空的API進(jìn)行交互。當(dāng)每次你寫下混淆null/空的代碼時,Guava團(tuán)隊都淚流滿面。(好的做法是積極地把null和空區(qū)分開,以表示不同的含義,在代碼中把null和空同等對待是一種令人不安的壞味道。
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總結(jié)
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