Java8 新特性 | 如何风骚走位防止空指针异常

文章整理翻译自 https://winterbe.com/posts/2015/03/15/avoid-null-checks-in-java/

文章首发于个人网站: https://www.exception.site/java8/java8-avoid-null-check

要说 Java 编程中哪个异常是你印象最深刻的，那 NullPointerException 空指针可以说是臭名昭著的。不要说初级程序员会碰到，

即使是中级，专家级程序员稍不留神，就会掉入这个坑里。

Null 引用的发明者 Tony Hoare 曾在 2009 年作出道歉声明，声明中表示，到目前为止，空指针异常大约给企业已造成数十亿美元的损失。

下面是 Tony Hoare 的原话：

我将 Null 引用的设计称为是一个数十亿美元的错误。1965 那年，我正在用面向对象语言(ALGOL W) 设计首个功能全面的系统。当时我的考量是，确保所有被使用的引用都是安全的，编译器会自动进行检查。但是，我没有抵住诱惑，加入了 Null 引用，仅仅是为了实现起来省事。这之后，它导致了数不清的 bug、错误和系统崩溃，也为企业导致了不可估量的损失。

事已至此，我们必须学会面对它。So, 我们要如何防止空指针异常呢？

唯一的办法就是对可能为 Null 的对象添加检查。但是 Null 检查是繁琐且痛苦的。所以一些比较新的语言为了处理 Null 检查，特意添加了特殊的语法，如空合并运算符。

在 Groovy 或 Kotlin 这样的语言中也被称为 Elvis 运算符。

不幸的是，在老版本的 Java 中并没有提供这样的语法糖。Java8 中在这方面做了改进。所以，这篇文章就特意来介绍一下如何在 Java8 中利用新特性来编写防止 NullPointerException的发生。

Java8 中如何加强对 Null 对象的检查？

在上篇文章 Java8 新特性指导手册中简单的提了一下如何通过 Optional 类来对对象做空校验。接下来，我们再细说一下：

在业务系统中，对象中嵌套对象是经常发生的场景，如下示例代码：

// 最外层对象

class Outer {

    Nested nested;

    Nested getNested() {

        return nested;

    }

}

// 第二层对象

class Nested {

    Inner inner;

    Inner getInner() {

        return inner;

    }

}

// 最底层对象

class Inner {

    String foo;

    String getFoo() {

        return foo;

    }

}

业务中，假设我们需要获取 Outer 对象对底层的 Inner 中的 foo 属性，我们必须写一堆的非空校验，来防止发生 NullPointerException：

// 繁琐的代码

Outer outer = new Outer();

if (outer != null && outer.nested != null && outer.nested.inner != null) {

    System.out.println(outer.nested.inner.foo);

}

通过 Optional

在 Java8 中，我们有更优雅的解决方式，那就是使用 Optional是说，我们可以在一行代码中，进行流水式的 map 操作。而 map 方法内部会自动进行空校验：

Optional.of(new Outer())

    .map(Outer::getNested)

    .map(Nested::getInner)

    .map(Inner::getFoo

    .ifPresent(System.out::println); // 如果不为空，最终输出 foo 的值

通过 suppiler 函数自定义增强 API

上面这种方式个人感觉还是有点啰嗦，我们可以利用 suppiler 函数来出一个终极解决方案：

public static <T> Optional<T> resolve(Supplier<T> resolver) {

    try {

        T result = resolver.get();

        return Optional.ofNullable(result);

    }

    catch (NullPointerException e) {

        // 可能会抛出空指针异常，直接返回一个空的 Optional 对象

        return Optional.empty();

    }

}

利用上面的 resolve 方法来重构上述的非空校验代码段：

Outer obj = new Outer();

// 直接调用 resolve 方法，内部做空指针的处理

resolve(() -> obj.getNested().getInner().getFoo());

    .ifPresent(System.out::println); // 如果不为空，最终输出 foo 的值

最后

你需要知道的是，上面这两个解决方案并没传统的 null 检查性能那么高效。但在绝大部分业务场景下，舍弃那么一丢丢的性能来方便编码，是完全可取，

除非是那种对性能有严格要求的场景，我们才不建议使用。

个人觉得，真要拿这点性能说事，还不如去优化优化 sql 语句，业务逻辑等。

GitHub 地址

https://github.com/weiwosuoai/java8_guide