【重走Android之路】【番外篇】有关于null的一些知识点

【重走Android之路】【番外篇】有关于null的一些知识点

 

1、首先，到底什么是null？

null是Java中的一个关键字，用于表示一个空对象引用，但其本身并不是任何类型也不是属于任何对象。因此，下面的做法是错误的：

int a = null;

但:

Object obj = null;

是可以的，因为null表示Object类型的一个空对象引用，符合其用意。

 

【注1】引用类型使用null声明对象变量后，无法使用该变量访问对象的成员。例如上述obj对象如果使用obj.toString()便会报NullPointerException。

 

【注2】需要注意的是，上边已经说过，null并不属于任何对象，它代表的是一个不确定的对象引用。所以此时使用instanceof进行实例判断的时候均会返回false，例：

1 String a = null;

2 Object b = null;

3 System.out.println(a instanceof String);// false

4 System.out.println(b instanceof Object);// false

 

2、那么，为什么要使用null？

null的作用有两个，即在声明对象的时候延缓内存的申请开销和告知JVM可以回收的内存。

例1（不考虑常量池）：

1 // 在栈内存中创建一个引用变量b；

2 // 在堆内存中申请空间存储“Use Memory”字符串；

3 // 把字符串的堆内存地址赋给变量b

4 String b = new String("Use Memory");

5  

6 // 只在栈内存中创建一个引用变量a

7 String a = null;

【注3】在不必立马指定对象实例的前提下，使用null可以尽可能节省空间。

 

例2：

1 // 声明对象并开辟空间保存User对象的值

2 User user = new User(1, "张三", 23);

3  

4 // ... 经过一番处理后不再使用

5  

6 // 此时把user对象置为null，会告知JVM该对象不再被使用，可以进行回收

7 // JVM在必要的时机会把user对象对应的空间回收

8 user = null;

【注4】在确定对象不再使用的时候，使用null可以及时告知JVM等待回收的资源

 

3、一个关于null的调用困惑

看下边这段代码：

 1 /*

 2  **********************************************************

 3  ***                                                    ***

 4  *** Copyright(C) 2014 Miao-Nodin. All rights reserved. ***

 5  ***                                                    ***

 6  ***                 Author: Miao-Nodin                 ***

 7  ***                                                    ***

 8  *** This is a source file of a part of a huge project. ***

 9  *** Firstly, you must thank a pretty princess named    ***

10  *** Lady喵~喵~ for bestowing on you this honour that ge ***

11  *** -ts this file. Who is she? She is my student.      ***

12  ***                                                    ***

13  **********************************************************

14  */

15 package com.miao.base;

16  

17 /**

18 * @Created: 2014年5月28日 by Miao-Nodin

19 * @Description: 演示使用null访问对象方法

20 *

21 * @Version:1.0

22 * @Update:

23 *

24 */

25 public class Null {

26     private static final int LEVEL_ONE = 1;

27     private static final int LEVEL_TWO = 2;

28     private static final int LEVEL_THREE = 3;

29  

30     private static void say(int level) {

31         switch (level) {

32         case LEVEL_ONE:

33             System.out.println("请你放尊重点，不要碰我！");

34             break;

35         case LEVEL_TWO:

36             System.out.println("你再这样我要生气了！！！");

37             break;

38         case LEVEL_THREE:

39             System.out.println("讨厌了啦~~~臭流氓~~~");

40             break;

41         }

42     }

43  

44     public static void main(String[] args) {

45         Null x = null;

46         x.say(x.LEVEL_ONE);                 //正常输出

47         ((Null) x).say(x.LEVEL_TWO);        //正常输出

48         ((Null) null).say(x.LEVEL_THREE);   //正常输出

49     }

50 }

 

输出结果：

请你放尊重点，不要碰我！
你再这样我要生气了！！！
讨厌了啦~~~臭流氓~~~

 

　　困惑：【注1】中不是讲过，对象实例为null的变量不是无法访问对象的成员吗？为什么这里却可以正常调用方法？是不是Java的bug啊？

 

　　确实如此，【注1】讲的不错。但是，并不能说明上述代码是Java的bug。待我娓娓道来：

　　文章开头讲的很清楚，用null声明的对象是不包含对象实体的，此时如果用该对象变量访问对象实体必定会出错。但是，有一种情况例外！观察上述代码，被访问的成员变量和成员方法都有一个共性：被static修饰。对，就是这个static搞的鬼。我们知道，static类型的成员既可以被对象实例访问，也可以被类本身访问，也就是说它们是只与引用类有关而与对象实例无关的成员。

　　所以，当使用x.say(x.LEVEL_ONE)的时候，JVM检查x是Null的一个引用，便会不再进一步检查x是否被实例化过，而直接调用静态方法say(int)。第二种类似。第三种，直接使用null强制转换为Null对象，然后再调用say(int)方法，此时的((Null) null)相当于Null x = (Null) null; 如此便和第一种一致。

 

4、null的字符串相加困惑

看下面这段代码：

 1 /*

 2  **********************************************************

 3  ***                                                    ***

 4  *** Copyright(C) 2014 Miao-Nodin. All rights reserved. ***

 5  ***                                                    ***

 6  ***                 Author: Miao-Nodin                 ***

 7  ***                                                    ***

 8  *** This is a source file of a part of a huge project. ***

 9  *** Firstly, you must thank a pretty princess named    ***

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11  *** -ts this file. Who is she? She is my student.      ***

12  ***                                                    ***

13  **********************************************************

14  */

15 package com.miao.base;

16  

17 /**

18 * @Created: 2014年6月4日 by Miao-Nodin

19 * @Description:演示null作为String类型空对象时的'+'操作

20 *

21 * @Version:1.0

22 * @Update:

23 *

24 */

25 public class NullPlus {

26  

27     public static void plus() {

28         String a = null;

29         String b = null;

30         String c = a + b;

31         if("nullnull".equals(c)){

32             System.out.println("This String-Object is not null.");

33         }

34     }

35  

36     /**

37      * @param args

38      */

39     public static void main(String[] args) {

40         plus();

41     }

42 }

 

输出结果：

This String-Object is not null.

 

困惑：null 加上 null为什么会是"nullnull"?

 

这个问题是String对'+'运算符的实现逻辑导致的。在Java中，String的'+'操作在被JVM编译后会使用StringBuilder的append(Object)方法代替，而StringBuilder的append(Object)方法源码如下：

 1 /**

 2  *  @see      java.lang.String#valueOf(java.lang.Object)

 3  *  @see      #append(java.lang.String)

 4  */

 5 public  StringBuilder append(Object obj) {

 6 　　return  append(String. valueOf (obj));

 7 }

 8 public  StringBuilder append(String str) {

 9 　　super.append (str);

10 　　return   this ;

11 }

看得出，问题在String.valueOf(obj)，null通过这个方法被转化为了"null"，然后才有"nullnull"这种奇怪的问题。

附：plus()方法被JVM编译后的字节码

 1 public static void plus();

 2   Code:

 3    Stack=3, Locals=3, Args_size=0

 4    0:   aconst_null

 5    1:   astore_0

 6    2:   aconst_null

 7    3:   astore_1

 8    4:   new     #15; //class java/lang/StringBuilder

 9    7:   dup

10    8:   aload_0

11    9:   invokestatic    #17; //Method java/lang/String.valueOf:(Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/String;

12    12:  invokespecial   #23; //Method java/lang/StringBuilder."<init>":(Ljava/lang/String;)V

13    15:  aload_1

14    16:  invokevirtual   #26; //Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;

15    19:  invokevirtual   #30; //Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;

16    22:  astore_2

17    23:  ldc     #34; //String nullnull

18    25:  aload_2

19    26:  invokevirtual   #36; //Method java/lang/String.equals:(Ljava/lang/Object;)Z

20    29:  ifeq    40

21    32:  getstatic       #40; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;

22    35:  ldc     #46; //String This String-Object is not null.

23    37:  invokevirtual   #48; //Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V

24    40:  return

25   LineNumberTable:

26    line 28: 0

27    line 29: 2

28    line 30: 4

29    line 31: 23

30    line 32: 32

31    line 34: 40

32  

33   LocalVariableTable:

34    Start  Length  Slot  Name   Signature

35    2      39      0    a       Ljava/lang/String;

36    4      37      1    b       Ljava/lang/String;

37    23      18      2    c       Ljava/lang/String;

38  

39   StackMapTable: number_of_entries = 1

40    frame_type = 254 /* append */

41      offset_delta = 40

42      locals = [ class java/lang/String, class java/lang/String, class java/lang/String ]

另外，从上述字节码中也可以看出：源码中三行声明语句在Stack中一共创建了三个引用。至于创建了几个实例，请自行分析。