C# Idioms: Safely方法

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名称

Safely Method

意图

通过方法保证返回有效（不为空引用，null或Nothing）的对象或抛出异常，当存在多个调用者时简化调用者需要处理null返回值的代码。

动机

一个存放对象的集合或类似功能的容器类，提供了根据键值返回集合成员的接口，如果不存在指定键值的项，则返回一个空引用。例如根据Student的SID(学号)从StudentManager返回Student对象，如果存在指定的学号，则返回一个有效的Student对象，否则返回null。大多数情况下调用者需要根据是否null值决定如何处理，如果在程序的多处都需要假定返回的一定是非null的有效对象，否则程序必须执行特殊的路径，如抛出异常，如下：

Student student = studentColleciont.GetStudentByID("13432");
if (student == null) {
// null处理代码，如抛出异常
}

显然在每一个调用处书写这些代码会造成代码的重复，即便是将处理过程放在一个单独的null值处理方法中，调用方仍然需要调用null值处理方法，并且null值处理方法显得很孤立，影响程序的结构。

产生这个问题的关键是因为调用者依赖于方法的返回值，并强化了方法定义的后置条件（不允许为null值），但是并不能修改原来方法定义的后置条件，因为其它地方需要保持原来的 定义。解决办法是提供扩展了原方法契约（Contact，根据Design by Contact的思想，方法定义就是一个调用者和实现者之间的契约）的新方法，因为扩展方法要保证返回适用的值（使用“适用”，是因为null并非无效，只是不适应当前调用处），所以将它称之为Safely方法。Safely方法保证返回 适用的值，并提供统一的异常处理方式，调用者不需要再处理返回null对象的情况。

适用性

多个调用者需要依赖方法返回适用的值。
无法修改原来的接口，原来的方法契约被更多的地方使用。
调用者不直接处理不适用值（如通过异常传递给上层调用者）。
结构

在原来的集合或容器上增加Safely方法，方法名由原来的方法名加Safely后缀：

XXXSafely(...);
GetXXXSaftly(...);

效果

简化了调用者对不适用返回值的处理，消除了调用者冗余的不适用值处理代码，并且能够更好的维护不适用值的处理代码。

实现

因为Safely方法只是在原来返回值方法上的契约扩展，因此Safely方法将请求传递给原来的方法，然后增加不适用值的处理。

代码示例

我们在StudentManager上增加一个GetStudentByIDSafely方法，当指定的Student不存在时，返回一个自定义的异常NotExistedStudentException，更上层的代码可以通过捕获异常来处理：

public Student GetStudentByIDSafely(string sid)
{
Student student = GetStudentByID(sid);
if (student == null)
{
// 抛出一个特定的异常
throw new NotExistedStudentException(sid);
}
return student;
}

语言相关性

语言无关。

相关模式

Nullable Object模式也被用于处理null值。同Nullable Object模式的差异在于，Safely方法保证返回不为null的对象， 而Nullable模式的目的是使null值和其它值一样使用统一的处理方式，如调用ToString。Nullable将在Microsoft .Net Framework 2.0中得到直接支持（System.Nullable<T>类）。