程序员你是如何降低NPE的?

李福春 2020/9/17 3:03:42

程序员,如果系统突然报了一个空指针异常,你肯定像吞了一只苍蝇一样尴尬。 那么如何在日常开发过程中降低NPE? 问题 回答 现状 返回空值会出现大量的空指针异常 目的 改进方法的返回值,降低出现空指针异常 实现路径 方法返回空集合或者空数组 跟我来! 背景 下面的方法…

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程序员,如果系统突然报了一个空指针异常,你肯定像吞了一只苍蝇一样尴尬。

那么如何在日常开发过程中降低NPE?

问题 回答
现状 返回空值会出现大量的空指针异常
目的 改进方法的返回值,降低出现空指针异常
实现路径 方法返回空集合或者空数组

跟我来!

背景

下面的方法看起来很常见。

private final List<Chesse> chessesInStock= ...

public List<Cheese> getCheeses(){
	return cheesesInStock.isEmpty()?null:new ArrayList<>(cheesesInStock);
}

假如你去购买芝士的时候没有可用的芝士,似乎没有理由特别指出这种场景。

但是你这么做的话,客户端需要添加额外代码来处理可能返回空值的情况。示例代码如下:

List<Cheese> cheeses = shop.getCheeses();

if(cheses != null && cheeses.contains(Cheese.STILTON)){
	System.out.println("jolly good");
}

每一个返回空值的方法都使用上面这种处理方式,应该替换为返回一个空集合或者空数组。

这是一种错误的趋势,因为程序员些客户端代码可能会忘记写特殊代码来处理返回的空值。

这个错误可能会持续很长时间,因为这样的方法通常会返回一个或多个对象。

不返回空集合空数组的争论

返回空值替换为返回空容器也会使得方法的实现变得复杂。

通常争论的是:返回空值比返回空集合更好是因为创建一个空的容器有性能消耗。

这个论点不对,原因有两点:

一,没有必要担心性能除非有证据显示创建一个空容器整的有损性能;

二,你可以返回一个空集合或者数组而不用创建它们。

返回空集合

下面是一个典型的代码返回一个可能的空集合,通常,这就是你所需要的。

public List<Cheese> getCheeses(){
	return new ArrayList<>(cheeseInStock);
}

没有证据证明创建一个空集合会有损性能,你可以返回一个相同的不可变空集合来避免创建空集合。因为不可变对象是可以被自由共享的,下面是使用代码。

需求场景 代码
空List Collections.emptyList()
空Set Collections.emptySet()
空Map Collections.emptyMap()

但是记住,以上这些操作是只是优化,很少被调用,如果你认为你需要它,在调用前后进行性能对比,确保它真的有用。

public List<Cheese> getCheeses(){
	return cheesesInStock.isEmpty()?Collections.emptyList():new ArrayList<>(cheesesInStock);
}

返回空数组

使用数组的场景跟集合是相同的,永远不要返回空值,应该返回一个长度位0的数组,常常,你应该简单的返回一个有适当长度的数组,也许长度是0。

注意我们传递一个长度为0的数组到toArray方法中来代表期望的返回类型;

public Cheese[] getCheeses(){
	return cheesesInStock.toArray(new Cheese[0]);
}

如果你认为创建一个长度为0的数组会降低性能,你可以返回同一个长度为0的数组,因为所有长度为0的数组都是不可变的;

private static final Cheese[] EMPTY_ARRAY= new Cheese[0];

public Cheeses[] getCheeses(){
	return cheesesInStock.toArray(EMPTY_ARRAY);
}

在优化版本中,我们传递了同一个空的数组到每一个toArray的调用,这个数组将会从getCheeses返回,无论cheesesInStock是不是空的,不要期望预分配数组可以提高性能,研究显示这是适得其反的。

return cheesesInStock.toArray(new Cheese[cheesesInStock.size()]);

小结

如果你只能记住一句话:返回空集合或者数组而不要返回空值

返回空值会让你的API更难使用并且更容易出错,并且无性能优势;

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