Java中關(guān)于Null的9個(gè)解釋(Java Null詳解)
對于Java程序員來說,null是令人頭痛的東西。時(shí)常會受到空指針異常(NPE)的騷擾。連Java的發(fā)明者都承認(rèn)這是他的一項(xiàng)巨大失誤。Java為什么要保留null呢?null出現(xiàn)有一段時(shí)間了,并且我認(rèn)為Java發(fā)明者知道null與它解決的問題相比帶來了更多的麻煩,但是null仍然陪伴著Java。
我越發(fā)感到驚奇,因?yàn)閖ava的設(shè)計(jì)原理是為了簡化事情,那就是為什么沒有浪費(fèi)時(shí)間在指針、操作符重載、多繼承實(shí)現(xiàn)的原因,null卻與此正好相反。好吧,我真的不知道這個(gè)問題的答案,我知道的是不管null被Java開發(fā)者和開源社區(qū)如何批評,我們必須與null共同存在。與其為null的存在感到后悔,我們倒不如更好的學(xué)習(xí)null,確保正確使用null。
為什么在Java中需要學(xué)習(xí)null?因?yàn)槿绻銓ull不注意,Java將使你遭受空指針異常的痛苦,并且你也會得到一個(gè)沉痛的教訓(xùn)。精力充沛的編程是一門藝術(shù),你的團(tuán)隊(duì)、客戶和用戶將會更加欣賞你。以我的經(jīng)驗(yàn)來看,導(dǎo)致空指針異常的一個(gè)最主要的原因是對Java中null的知識還不夠。你們當(dāng)中的很多已經(jīng)對null很熟悉了,但是對那些不是很熟悉的來說,可以學(xué)到一些關(guān)于null老的和新的知識。讓我們一起重新學(xué)習(xí)Java中null的一些重要知識吧。
Java中的Null是什么?
正如我說過的那樣,null是Java中一個(gè)很重要的概念。null設(shè)計(jì)初衷是為了表示一些缺失的東西,例如缺失的用戶、資源或其他東西。但是,一年后,令人頭疼的空指針異常給Java程序員帶來不少的騷擾。在這份材料中,我們將學(xué)習(xí)到Java中null關(guān)鍵字的基本細(xì)節(jié),并且探索一些技術(shù)來盡可能的減少null的檢查以及如何避免惡心的空指針異常。
1)首先,null是Java中的關(guān)鍵字,像public、static、final。它是大小寫敏感的,你不能將null寫成Null或NULL,編譯器將不能識別它們?nèi)缓髨?bào)錯(cuò)。
Object obj = NULL; // Not Ok
Object obj1 = null //Ok
使用其他語言的程序員可能會有這個(gè)問題,但是現(xiàn)在IDE的使用已經(jīng)使得這個(gè)問題變得微不足道?,F(xiàn)在,當(dāng)你敲代碼的時(shí)候,IDE像Eclipse、Netbeans可以糾正這個(gè)錯(cuò)誤。但是使用其他工具像notepad、Vim、Emacs,這個(gè)問題卻會浪費(fèi)你寶貴時(shí)間的。
2)就像每種原始類型都有默認(rèn)值一樣,如int默認(rèn)值為0,boolean的默認(rèn)值為false,null是任何引用類型的默認(rèn)值,不嚴(yán)格的說是所有object類型的默認(rèn)值。就像你創(chuàng)建了一個(gè)布爾類型的變量,它將false作為自己的默認(rèn)值,Java中的任何引用變量都將null作為默認(rèn)值。這對所有變量都是適用的,如成員變量、局部變量、實(shí)例變量、靜態(tài)變量(但當(dāng)你使用一個(gè)沒有初始化的局部變量,編譯器會警告你)。為了證明這個(gè)事實(shí),你可以通過創(chuàng)建一個(gè)變量然后打印它的值來觀察這個(gè)引用變量,如下圖代碼所示:
private static Object myObj;
public static void main(String args[]){
System.out.println("What is value of myObjc : " + myObj);
}
What is value of myObjc : null
這對靜態(tài)和非靜態(tài)的object來說都是正確的。就像你在這里看到的這樣,我將myObj定義為靜態(tài)引用,所以我可以在主方法里直接使用它。注意主方法是靜態(tài)方法,不可使用非靜態(tài)變量。
3)我們要澄清一些誤解,null既不是對象也不是一種類型,它僅是一種特殊的值,你可以將其賦予任何引用類型,你也可以將null轉(zhuǎn)化成任何類型,來看下面的代碼:
String str = null; // null can be assigned to String
Integer itr = null; // you can assign null to Integer also
Double dbl = null; // null can also be assigned to Double
String myStr = (String) null; // null can be type cast to String
Integer myItr = (Integer) null; // it can also be type casted to Integer
Double myDbl = (Double) null; // yes it's possible, no error
你可以看到在編譯和運(yùn)行時(shí)期,將null強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成任何引用類型都是可行的,在運(yùn)行時(shí)期都不會拋出空指針異常。
4)null可以賦值給引用變量,你不能將null賦給基本類型變量,例如int、double、float、boolean。如果你那樣做了,編譯器將會報(bào)錯(cuò),如下所示:
int i = null; // type mismatch : cannot convert from null to int
short s = null; // type mismatch : cannot convert from null to short
byte b = null: // type mismatch : cannot convert from null to byte
double d = null; //type mismatch : cannot convert from null to double
Integer itr = null; // this is ok
int j = itr; // this is also ok, but NullPointerException at runtime
正如你看到的那樣,當(dāng)你直接將null賦值給基本類型,會出現(xiàn)編譯錯(cuò)誤。但是如果將null賦值給包裝類object,然后將object賦給各自的基本類型,編譯器不會報(bào),但是你將會在運(yùn)行時(shí)期遇到空指針異常。這是Java中的自動拆箱導(dǎo)致的,我們將在下一個(gè)要點(diǎn)看到它。
5) 任何含有null值的包裝類在Java拆箱生成基本數(shù)據(jù)類型時(shí)候都會拋出一個(gè)空指針異常。一些程序員犯這樣的錯(cuò)誤,他們認(rèn)為自動裝箱會將null轉(zhuǎn)換成各自基本類型的默認(rèn)值,例如對于int轉(zhuǎn)換成0,布爾類型轉(zhuǎn)換成false,但是那是不正確的,如下面所示:
Integer iAmNull = null;
int i = iAmNull; // Remember - No Compilation Error
但是當(dāng)你運(yùn)行上面的代碼片段的時(shí)候,你會在控制臺上看到主線程拋出空指針異常。在使用HashMap和Integer鍵值的時(shí)候會發(fā)生很多這樣的錯(cuò)誤。當(dāng)你運(yùn)行下面代碼的時(shí)候就會出現(xiàn)錯(cuò)誤。
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/**
* An example of Autoboxing and NullPointerExcpetion
*
* @author WINDOWS 8
*/
public class Test {
public static void main(String args[]) throws InterruptedException {
Map numberAndCount = new HashMap<>();
int[] numbers = {3, 5, 7,9, 11, 13, 17, 19, 2, 3, 5, 33, 12, 5};
for(int i : numbers){
int count = numberAndCount.get(i);
numberAndCount.put(i, count++); // NullPointerException here
}
}
}
輸出:
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
at Test.main(Test.java:25)
這段代碼看起來非常簡單并且沒有錯(cuò)誤。你所做的一切是找到一個(gè)數(shù)字在數(shù)組中出現(xiàn)了多少次,這是Java數(shù)組中典型的尋找重復(fù)的技術(shù)。開發(fā)者首先得到以前的數(shù)值,然后再加一,最后把值放回Map里。程序員可能會以為,調(diào)用put方法時(shí),自動裝箱會自己處理好將int裝箱成Interger,但是他忘記了當(dāng)一個(gè)數(shù)字沒有計(jì)數(shù)值的時(shí)候,HashMap的get()方法將會返回null,而不是0,因?yàn)镮nteger的默認(rèn)值是null而不是0。當(dāng)把null值傳遞給一個(gè)int型變量的時(shí)候自動裝箱將會返回空指針異常。設(shè)想一下,如果這段代碼在一個(gè)if嵌套里,沒有在QA環(huán)境下運(yùn)行,但是你一旦放在生產(chǎn)環(huán)境里,BOOM:-)
6)如果使用了帶有null值的引用類型變量,instanceof操作將會返回false:
Integer iAmNull = null;
if(iAmNull instanceof Integer){
System.out.println("iAmNull is instance of Integer");
}else{
System.out.println("iAmNull is NOT an instance of Integer");
}
輸出:
i
AmNull is NOT an instance of Integer
這是instanceof操作一個(gè)很重要的特性,使得對類型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換檢查很有用
7)你可能知道不能調(diào)用非靜態(tài)方法來使用一個(gè)值為null的引用類型變量。它將會拋出空指針異常,但是你可能不知道,你可以使用靜態(tài)方法來使用一個(gè)值為null的引用類型變量。因?yàn)殪o態(tài)方法使用靜態(tài)綁定,不會拋出空指針異常。下面是一個(gè)例子:
public class Testing {
public static void main(String args[]){
Testing myObject = null;
myObject.iAmStaticMethod();
myObject.iAmNonStaticMethod();
}
private static void iAmStaticMethod(){
System.out.println("I am static method, can be called by null reference");
}
private void iAmNonStaticMethod(){
System.out.println("I am NON static method, don't date to call me by null");
}
輸出:
I am static method, can be called by null reference
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
at Testing.main(Testing.java:11)
8)你可以將null傳遞給方法使用,這時(shí)方法可以接收任何引用類型,例如public void print(Object obj)可以這樣調(diào)用print(null)。從編譯角度來看這是可以的,但結(jié)果完全取決于方法。Null安全的方法,如在這個(gè)例子中的print方法,不會拋出空指針異常,只是優(yōu)雅的退出。如果業(yè)務(wù)邏輯允許的話,推薦使用null安全的方法。
9)你可以使用==或者!=操作來比較null值,但是不能使用其他算法或者邏輯操作,例如小于或者大于。跟SQL不一樣,在Java中null==null將返回true,如下所示:
public class Test {
public static void main(String args[]) throws InterruptedException {
String abc = null;
String cde = null;
if(abc == cde){
System.out.println("null == null is true in Java");
}
if(null != null){
System.out.println("null != null is false in Java");
}
// classical null check
if(abc == null){
// do something
}
// not ok, compile time error
if(abc > null){
}
}
}
輸出:
null == null is true in Java
這是關(guān)于Java中null的全部。通過Java編程的一些經(jīng)驗(yàn)和使用簡單的技巧來避免空指針異常,你可以使你的代碼變得null安全。因?yàn)閚ull經(jīng)常作為空或者未初始化的值,它是困惑的源頭。對于方法而言,記錄下null作為參數(shù)時(shí)方法有什么樣的行為也是非常重要的??偠灾涀?,null是任何一個(gè)引用類型變量的默認(rèn)值,在java中你不能使用null引用來調(diào)用任何的instance方法或者instance變量。
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