为什么NULL是错误的？

Java中NULL用法的简单示例：

public Employee getByName(String name) {int id = database.find(name);if (id == 0) {return null;}return new Employee(id);
}

这种方法有什么问题？

它可能返回NULL而不是对象-这是错误的。在面向对象的范例中， NULL是一种可怕的做法，应不惜一切代价避免使用NULL 。关于此出版物已经有很多意见，包括“ 空引用”， Tony Hoare撰写的《十亿美元的错误》演讲和David West撰写的整本《 Object Thinking 》。

在这里，我将尝试总结所有参数，并举例说明如何避免使用NULL并使用适当的面向对象的结构代替它们。

基本上，可以使用NULL两种替代方法。

第一个是Null Object设计模式（最好的方法是使其成为常数）：

public Employee getByName(String name) {int id = database.find(name);if (id == 0) {return Employee.NOBODY;}return Employee(id);
}

第二种可能的替代方法是在无法返回对象时抛出异常，从而快速失败：

public Employee getByName(String name) {int id = database.find(name);if (id == 0) {throw new EmployeeNotFoundException(name);}return Employee(id);
}

现在，让我们看看反对NULL的参数。

除了上面提到的Tony Hoare的演示文稿和David West的书以外，我在写这篇文章之前还阅读了这些出版物：Robert Martin的Clean Code ，Steve McConnell的Code Complete ，John Sonmez的“ No”到“ Null” ，是否返回无效的不良设计？ StackOverflow上的讨论。

临时错误处理

每次获取对象作为输入时，都必须检查它是否为NULL或有效的对象引用。如果忘记检查，则NullPointerException （NPE）可能会在运行时中断执行。因此，您的逻辑将受到多次检查以及if / then / else分支的污染：

// this is a terrible design, don't reuse
Employee employee = dept.getByName("Jeffrey");
if (employee == null) {System.out.println("can't find an employee");System.exit(-1);
} else {employee.transferTo(dept2);
}

这就是应该用C和其他命令式程序语言处理异常情况的方式。 OOP引入了异常处理，主要是为了摆脱这些临时的错误处理块。在OOP中，我们让异常冒泡直到它们到达应用程序范围的错误处理程序，并且我们的代码变得更加简洁明了：

dept.getByName("Jeffrey").transferTo(dept2);

考虑NULL引用是过程编程的继承，请改用1）Null对象或2）异常。

模棱两可的语义

为了明确传达其含义，必须将函数getByName()命名为getByNameOrNullIfNotFound() 。每个返回对象或NULL函数都应该发生同样的情况。否则，对于代码阅读器来说，模棱两可是不可避免的。因此，为了保持语义的明确性，应为函数指定更长的名称。

要摆脱这种歧义，请始终返回真实对象，空对象或引发异常。

有人可能会争辩说，为了性能起见，我们有时必须返回NULL 。例如，当地图中没有这样的项目时，Java中接口Map get()方法将返回NULL ：

Employee employee = employees.get("Jeffrey");
if (employee == null) {throw new EmployeeNotFoundException();
}
return employee;

由于Map使用NULL ，因此此代码仅搜索一次Map 。如果我们将Map重构，以便其方法get()在未找到任何内容的情况下将引发异常，则我们的代码将如下所示：

if (!employees.containsKey("Jeffrey")) { // first searchthrow new EmployeeNotFoundException();
}
return employees.get("Jeffrey"); // second search

显然，此方法的速度是第一个方法的两倍。该怎么办？

Map界面（对其作者没有冒犯）具有设计缺陷。它的方法get()应该一直返回一个Iterator以便我们的代码如下所示：

Iterator found = Map.search("Jeffrey");
if (!found.hasNext()) {throw new EmployeeNotFoundException();
}
return found.next();

顺便说一句，这正是C ++ STL map :: find（）方法的设计方式。

计算机思维与对象思维

有人知道Java中的对象是指向数据结构的指针，而NULL是指向0x00000000的指针（在Intel x86处理器中为0x00000000 if (employee == null)可以理解if (employee == null)语句。

但是，如果您开始以对象为对象进行思考，那么这种说法就没有意义了。这是从对象角度看我们的代码的样子：

- Hello, is it a software department?
- Yes.
- Let me talk to your employee "Jeffrey" please.
- Hold the line please...
- Hello.
- Are you NULL?

对话中的最后一个问题听起来很奇怪，不是吗？

相反，如果他们在我们请求与Jeffrey通话后挂断电话，这会给我们造成麻烦（异常）。此时，我们尝试再次致电或通知主管，我们无法联系Jeffrey并完成更大的交易。

或者，他们可以让我们与不是Jeffrey的其他人交谈，但是可以帮助我们解决大多数问题，或者在我们需要“特定于Jeffrey”的东西时拒绝帮助（空对象）。

缓慢失败

上面的代码没有快速失败，而是尝试缓慢消失，从而杀死了其他人。它没有让所有人都知道出了什么问题并且应该立即开始异常处理，而是向客户端隐藏了此故障。

该参数与上面讨论的“临时错误处理”非常接近。

最好使代码尽可能脆弱，并在必要时让代码中断。

使您的方法对它们操作的数据极为苛刻。如果提供的数据不足或根本不适合该方法的主要使用场景，请让他们通过引发异常来进行抱怨。

否则，返回一个Null对象，该对象暴露一些常见行为，并在所有其他调用上引发异常：

public Employee getByName(String name) {int id = database.find(name);Employee employee;if (id == 0) {employee = new Employee() {@Overridepublic String name() {return "anonymous";}@Overridepublic void transferTo(Department dept) {throw new AnonymousEmployeeException("I can't be transferred, I'm anonymous");}};} else {employee = Employee(id);}return employee;
}

可变和不完整的对象

通常，强烈建议设计时牢记不变性的对象。这意味着对象在实例化过程中会获得所有必需的知识，并且在整个生命周期中都不会改变其状态。

通常，在延迟加载中使用NULL值，以使对象不完整且可变。例如：

public class Department {private Employee found = null;public synchronized Employee manager() {if (this.found == null) {this.found = new Employee("Jeffrey");}return this.found;}
}

该技术尽管被广泛使用，但却是OOP中的反模式。主要是因为它使对象负责计算平台的性能问题，而这是Employee对象不应该意识到的。

对象不必管理状态并公开其与业务相关的行为，而必须处理其自身结果的缓存-这就是延迟加载的意义所在。

缓存不是员工在办公室里做的事情，对吗？

解决方案？请勿以上述原始方式使用延迟加载。相反，请将此缓存问题移至应用程序的另一层。

例如，在Java中，您可以使用面向方面的编程方面。例如， jcabi-aspects具有@Cacheable批注，用于缓存方法返回的值：

import com.jcabi.aspects.Cacheable;
public class Department {@Cacheable(forever = true)public Employee manager() {return new Employee("Jacky Brown");}
}

我希望这种分析令人信服，您将停止NULL您的代码！

您可能还会发现以下有趣的帖子：