在 Java 8 中避免 Null 檢查

weixin_33766168發表於2016-07-21
JavaNull

在 Java 8 中避免 Null 檢查

原文：Avoid Null Checks in Java 8

譯者：ostatsu

來源：在 Java 8 中避免 Null 檢查

如何預防 Java 中著名的 NullPointerException 異常？這是每個 Java 初學者遲早會問到的關鍵問題之一。而且中級和高階程式設計師也在時時刻刻規避這個錯誤。其是迄今為止 Java 以及很多其他程式語言中最流行的一種錯誤。

Null 引用的發明者 Tony Hoare 在 2009 年道歉，並稱這種錯誤為他的十億美元錯誤。

我將其稱之為自己的十億美元錯誤。它的發明是在1965 年，那時我用一個面嚮物件語言（ALGOL W）設計了第一個全面的引用型別系統。我的目的是確保所有引用的使用都是絕對安全的，編譯器會自動進行檢查。但是我未能抵禦住誘惑，加入了 Null 引用，僅僅是因為實現起來非常容易。它導致了數不清的錯誤、漏洞和系統崩潰，可能在之後 40 年中造成了十億美元的損失。

無論如何，我們必須要面對它。所以，我們到底能做些什麼來防止 NullPointerException 異常呢？那麼，答案顯然是對其新增 null 檢查。由於 null 檢查還是挺麻煩和痛苦的，很多語言為了處理 null 檢查新增了特殊的語法，即空合併運算子 —— 其在像 Groovy 或 Kotlin 這樣的語言中也被稱為 Elvis 運算子。

不幸的是 Java 沒有提供這樣的語法糖。但幸運的是這在 Java 8 中得到了改善。這篇文章介紹瞭如何利用像 lambda 表示式這樣的 Java 8 新特性來防止編寫不必要的 null 檢查的幾個技巧。

在 Java 8 中提高 Null 的安全性

我已經在另一篇文章中說明了我們可以如何利用 Java 8 的 Optional 型別來預防 null 檢查。下面是那篇文章中的示例程式碼。

假設我們有一個像這樣的類層次結構：

class Outer {
    Nested nested;
    Nested getNested() {
        return nested;
    }
}
class Nested {
    Inner inner;
    Inner getInner() {
        return inner;
    }
}
class Inner {
    String foo;
    String getFoo() {
        return foo;
    }
}

解決這種結構的深層巢狀路徑是有點麻煩的。我們必須編寫一堆 null 檢查來確保不會導致一個 NullPointerException：

Outer outer = new Outer();
if (outer != null && outer.nested != null && outer.nested.inner != null) {
    System.out.println(outer.nested.inner.foo);
}

我們可以通過利用 Java 8 的 Optional 型別來擺脫所有這些 null 檢查。map 方法接收一個 Function 型別的 lambda 表示式，並自動將每個 function 的結果包裝成一個 Optional 物件。這使我們能夠在一行中進行多個 map 操作。Null 檢查是在底層自動處理的。

Optional.of(new Outer())
    .map(Outer::getNested)
    .map(Nested::getInner)
    .map(Inner::getFoo)
    .ifPresent(System.out::println);

還有一種實現相同作用的方式就是通過利用一個 supplier 函式來解決巢狀路徑的問題：

Outer obj = new Outer();
resolve(() -> obj.getNested().getInner().getFoo());
    .ifPresent(System.out::println);

呼叫 obj.getNested().getInner().getFoo()) 可能會丟擲一個 NullPointerException 異常。在這種情況下，該異常將會被捕獲，而該方法會返回 Optional.empty()。

public static <T> Optional<T> resolve(Supplier<T> resolver) {
    try {
        T result = resolver.get();
        return Optional.ofNullable(result);
    }
    catch (NullPointerException e) {
        return Optional.empty();
    }
}

請記住，這兩個解決方案可能沒有傳統 null 檢查那麼高的效能。不過在大多數情況下不會有太大問題。

像往常一樣，上面的示例程式碼都託管在 GitHub。

祝編碼愉快！

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