2022-3-14 【设计模式·空模式】思考总结

一 前瞻

空模式是设计模式的一种，设计模式是著名的四位程序设计大牛共同提出的，针对面象对象编程的一些相当通用的“思想”，甚至可以说是“过程”，只要略微实现一下就可以在应用中跑出来的“过程”。毫不客气地说，如果没有把《设计模式》读到一定的深度，哪怕是十年二十年的资深程序员，从根子上说也是有严重欠缺的。

百度空模式，可以得到很多类似的文章，这并不奇怪，它们很可能源自同一篇大牛的文章；因此对于中间发生的细节，是语焉不详的。求人不如求己，既然已经是半桶水了，那么把理解到的东西搞得扎实一些，更扎实一些，也是题中应有之义。顺便说一句，我一直记得GOF的《设计模式》里面是提过空模式的......当然我看这本书太早了，记忆出错也是很正常的，这并不是那么重要。

二 要解决的问题

大家都抄书，我也抄个例子--就是那个向图书馆借书的例子。伪码就不写了，用文字描述一遍就好：某图书馆有图书若干，编号为从1开始，各不相同的自然数；现在要开发一个接口，用图书编号为参数传入，返回图书的信息以供后期使用。这个问题还可以再抽象一些，但是那样会不太直观，所以先这样写着。

以面向对象的态度来看，当然是设计一个书本类Book，给他一个以图书编号为参数的构造函数New，传入参数返回对应编号的实体对象ConcreteBookxxx。但是如果这个传入参数不符合规范（比如给出了字符参数）或者参数是正确的数字，但库中没有这个数字对应的书本，该怎么处理？前者可以用数据类型检查来解决，但后者呢？

这实际是个错误（或者例外）处理问题。你或者可以无情地抛出例外，再使用一段通用的例外处理来做这件事？但对于小型的应用，这未免太浪费资源了--无论是人力资源还是系统资源。另外，抛出例外通常也意味着代码的逻辑存在某些不确定性，或者说，不够健壮。

另一个选择，是在发现例外的时候返回null。这可以说是每一个程序员都做过或者正在做的事。这么做和抛出例外相比，可说有好有坏；好处是让调用的用户“知道这个调用的返回是有问题的”，坏处则是让调用的用户“不知道有什么问题”。当然对小规模代码来说，这个坏处甚至不算是坏处--因为甚至不需要多人之间的协作就能完成；但对于工业级代码，这可能存在问题。于是空模式登场了。

三 应用

空模式的作用，就是在不返回null也不抛出例外的情况下，尽可能地把控制权交给被调用者（代码），同时调用者（用户）也能更多地了解到例外的细节。这两者听起来有些矛盾，让我们做起来看看。

还是上面那个借书的问题，我们用空模式来改写，看是什么样子：因为我们不能返回null，所以要先为Book类设计一个返回布尔值的判空函数IsNull()，并在缺省情况下返回true；再设计一个继承于Book的新类NullBook，重载这个IsNull()函数将它返回false。最后，当传入构造函数Book:New()的参数不符合规范时，就返回一个NullBook对象。

这样做的好处是，无论给出什么样的输入，都可以“正常”返回一个Book对象；你只要通过Book:IsNull()就可以判定它是不是有效的Book--当然，我们刚才通过判定null也能做到这一点，但NullBook对象还可以在输入参数不符合规范时将这个“不符合”的上下文用某种方式保存下来（比如私有变量）并且输出给用户看（以你想得到的方式），这就是返回null永远也做不到的事了。

四 新的问题

其实你已经看到了，就是“空模式”不一定要使用--只要你确定“永远也不需要”返回什么东西给调用者，而调用者也只希望用最简单的判定null来处理即可。这在小规模的代码中是很常见的；永远也不要为了用模式而用模式，不是每个钉子都需要锤子敲几下的，你可能弄巧成拙。

除了代码量增加之外，另一个问题就是上面的代码会产生很多的NullBook空对象。这个的处理需要用到另一个设计模式“单件”，也可以用静态对象来配合处理，和本文关系不密切，就不在这里细说了。

五 其他

这是在对我很喜欢的打谱软件multigo的模仿过程中得到的一些感悟。设计模式是非常好的东西，如果可能，以后还会继续写，继续思考，也希望能继续进步--不管多小的进步，都是好的。