Java：如何更优雅的处理空值？
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来源 | lrwinx
作者 | https://lrwinx.github.io/
导语
在笔者几年的开发经验中，经常看到项目中存在到处空值判断的情况，这些判断，会让人觉得摸不着头绪，它的出现很有可能和当前的业务逻辑并没有关系。但它会让你很头疼。 有时候，更可怕的是系统因为这些空值的情况，会抛出空指针异常，导致业务系统发生问题。 此篇文章，我总结了几种关于空值的处理手法，希望对读者有帮助。业务中的空值
场景
存在一个UserSearchService用来提供用户查询的功能:public interface UserSearchService{
List listUser() ;
User get(Integer id);
}问题现场
对于面向对象语言来讲，抽象层级特别的重要。尤其是对接口的抽象，它在设计和开发中占很大的比重，我们在开发时希望尽量面向接口编程。 对于以上描述的接口方法来看，大概可以推断出可能它包含了以下两个含义:- listUser(): 查询用户列表
- get(Integer id): 查询单个用户
- listUser() 如果没有数据，那它是返回空集合还是null呢？
- get(Integer id) 如果没有这个对象，是抛异常还是返回null呢？
深入listUser研究
我们先来讨论listUser()public List listUser(){
List userList = userListRepostity.selectByExample(new UserExample());
if(CollectionUtils.isEmpty(userList)){//spring util工具类
return null;
}
return userList;
}public List listUser(){
List userList = userListRepostity.selectByExample(new UserExample());
if(CollectionUtils.isEmpty(userList)){
return Lists.newArrayList();//guava类库提供的方式
}
return userList;
}(List listUser())
，它一定会返回List，即使没有数据，它仍然会返回List（集合中没有任何元素）;
通过以上的修改，我们成功的避免了有可能发生的空指针异常，这样的写法更安全！
深入研究get方法
对于接口User get(Integer id)public User get(Integer id){
return userRepository.selectByPrimaryKey(id);//从数据库中通过id直接获取实体对象
}public interface UserSearchService{
/**
* 根据用户id获取用户信息
* @param id 用户id
* @return 用户实体
* @exception UserNotFoundException
*/
User get(Integer id);
}public interface UserSearchService{
/**
* 根据用户id获取用户信息
* @param id 用户id
* @return 用户实体,此实体有可能是缺省值
*/
Optional getOptional(Integer id);
}public Optional getOptional(Integer id) {
return Optional.ofNullable(userRepository.selectByPrimaryKey(id));
}深入入参
通过上述的所有接口的描述，你能确定入参id一定是必传的吗？我觉得答案应该是：不能确定。除非接口的文档注释上加以说明。 那如何约束入参呢? 我给大家推荐两种方式：- 强制约束
- 文档性约束（弱提示）
public interface UserSearchService{
/**
* 根据用户id获取用户信息
* @param id 用户id
* @return 用户实体
* @exception UserNotFoundException
*/
User get(@NotNull Integer id);
/**
* 根据用户id获取用户信息
* @param id 用户id
* @return 用户实体,此实体有可能是缺省值
*/
Optional getOptional(@NotNull Integer id);
} public interface UserSearchService{
/**
* 根据用户id获取用户信息
* @param id 用户id
* @return 用户实体
* @exception UserNotFoundException
*/
@CheckForNull
User get(@NonNull Integer id);
/**
* 根据用户id获取用户信息
* @param id 用户id
* @return 用户实体,此实体有可能是缺省值
*/
Optional getOptional(@NonNull Integer id) ;
}小结
通过 空集合返回值,Optional,jsr 303，jsr 305这几种方式，可以让我们的代码可读性更强，出错率更低！- 空集合返回值 ：如果有集合这样返回值时，除非真的有说服自己的理由，否则，一定要返回空集合，而不是null
- Optional: 如果你的代码是jdk8，就引入它！如果不是，则使用Guava的Optional,或者升级jdk版本！它很大程度的能增加了接口的可读性！
- jsr 303: 如果新的项目正在开发，不防加上这个试试！一定有一种特别爽的感觉!
- jsr 305: 如果老的项目在你的手上，你可以尝试的加上这种文档型注解，有助于你后期的重构，或者新功能增加了，对于老接口的理解!
空对象模式
场景
我们来看一个DTO转化的场景，对象:@Data
static class PersonDTO{
private String dtoName;
private String dtoAge;
}
@Data
static class Person{
private String name;
private String age;
}@Test
public void shouldConvertDTO(){
PersonDTO personDTO = new PersonDTO();
Person person = new Person();
if(!Objects.isNull(person)){
personDTO.setDtoAge(person.getAge());
personDTO.setDtoName(person.getName());
}else{
personDTO.setDtoAge("");
personDTO.setDtoName("");
}
}优化修改
这样的数据转化，我们认识可读性非常差，每个字段的判断，如果是空就设置为空字符串(“”) 换一种思维方式进行思考，我们是拿到Person这个类的数据，然后进行赋值操作(setXXX),其实是不关系Person的具体实现是谁的。 那我们可以创建一个Person子类:static class NullPerson extends Person{
@Override
public String getAge() {
return "";
}
@Override
public String getName() {
return "";
}
}@Test
public void shouldConvertDTO(){
PersonDTO personDTO = new PersonDTO();
Person person = getPerson();
personDTO.setDtoAge(person.getAge());
personDTO.setDtoName(person.getName());
}
private Person getPerson(){
return new NullPerson();//如果Person是null ,则返回空对象
}使用Optional可以进行优化
空对象模式，它的弊端在于需要创建一个特例对象，但是如果特例的情况比较多，我们是不是需要创建多个特例对象呢，虽然我们也使用了面向对象的多态特性，但是，业务的复杂性如果真的让我们创建多个特例对象，我们还是要再三考虑一下这种模式，它可能会带来代码的复杂性。 对于上述代码，还可以使用Optional进行优化。@Test
public void shouldConvertDTO(){
PersonDTO personDTO = new PersonDTO();
Optional.ofNullable(getPerson()).ifPresent(person -> {
personDTO.setDtoAge(person.getAge());
personDTO.setDtoName(person.getName());
});
}
private Person getPerson(){
return null;
}Optioanl的正确使用
Optional如此强大，它表达了计算机最原始的特性(0 or 1),那它如何正确的被使用呢!Optional不要作为参数
如果你写了一个public方法，这个方法规定了一些输入参数，这些参数中有一些是可以传入null的，那这时候是否可以使用Optional呢？ 我给的建议是: 一定不要这样使用! 举个例子:public interface UserService{
List listUser(Optional username);
}“如果username是absent,是返回空集合吗？还是返回全部的用户数据集合？”Optioanl是一种分支的判断，那我们究竟是关注 Optional还是Optional.get()呢？ 我给大家的建议是，如果不想要这样的歧义，就不要使用它！ 如果你真的想表达两个含义，就給它拆分出两个接口:
public interface UserService{
List listUser(String username);
List listUser();
} Optional作为返回值
当个实体的返回
那Optioanl可以做为返回值吗？ 其实它是非常满足是否存在这个语义的。 你如说，你要根据id获取用户信息，这个用户有可能存在或者不存在。 你可以这样使用:public interface UserService{
Optional get(Integer id) ;
}集合实体的返回
不是所有的返回值都可以这样用的！如果你返回的是集合：public interface UserService{
Optional<List> listUser();
}使用Optional变量
Optional- 一定不能直接使用get ，如果这样用，就丧失了Optional本身的含义 （ 比如userOp.get() ）
- 不要直接使用getOrThrow ,如果你有这样的需求：获取不到就抛异常。那就要考虑，是否是调用的接口设计的是否合理
getter中的使用
对于一个java bean,所有的属性都有可能返回null,那是否需要改写所有的getter成为Optional类型呢？ 我给大家的建议是，不要这样滥用Optional. 即便 我java bean中的getter是符合Optional的，但是因为java bean 太多了，这样会导致你的代码有50%以上进行Optinal的判断，这样便污染了代码。(我想说，其实你的实体中的字段应该都是由业务含义的，会认真的思考过它存在的价值的，不能因为Optional的存在而滥用) 我们应该更关注于业务，而不只是空值的判断。 请不要在getter中滥用Optional.小结
可以这样总结Optional的使用：- 当使用值为空的情况，并非源于错误时，可以使用Optional!
- Optional不要用于集合操作!
- 不要滥用Optional,比如在java bean的getter中!
【END】
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