java 中的空指針,不爲空,的理解

一、null是代表不確定的對象
 
Java中,null是一個關鍵字,用來標識一個不確定的對象。因此可以將null賦給引用類型變量,但不可以將null賦給基本類型變量。
 
比如:int a = null;是錯誤的。Ojbect o = null是正確的。
 
Java中,變量的適用都遵循一個原則,先定義,並且初始化後,纔可以使用。我們不能int a後,不給a指定值,就去打印a的值。這條對對於引用類型變量也是適用的。
 
有時候,我們定義一個引用類型變量,在剛開始的時候,無法給出一個確定的值,但是不指定值,程序可能會在try語句塊中初始化值。這時候,我們下面使用變量的時候就會報錯。這時候,可以先給變量指定一個null值,問題就解決了。例如:
 
        Connection conn = null;
        try {
            conn = DriverManager.getConnection("url", "user", "password");
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
 
        String catalog = conn.getCatalog();
 
如果剛開始的時候不指定conn = null,則最後一句就會報錯。
 
二、null本身不是對象,也不是Objcet的實例
 
null本身雖然能代表一個不確定的對象,但就null本身來說,它不是對象,也不知道什麼類型,也不是java.lang.Object的實例。
可以做一個簡單的例子:
 
        //null是對象嗎? 屬於Object類型嗎?
        if (null instanceof java.lang.Object) {
            System.out.println("null屬於java.lang.Object類型");
        } else {
            System.out.println("null不屬於java.lang.Object類型");
        }
 
結果會輸出:null不屬於java.lang.Object類型
 
三、Java默認給變量賦值
 
在定義變量的時候,如果定義後沒有給變量賦值,則Java在運行時會自動給變量賦值。賦值原則是整數類型int、byte、short、long的自動賦值爲0,帶小數點的float、double自動賦值爲0.0,boolean的自動賦值爲false,其他各供引用類型變量自動賦值爲null。
這個具體可以通過調試來看。
 
四、容器類型與null
 
List:允許重複元素,可以加入任意多個null。
Set:不允許重複元素,最多可以加入一個null。
Map:Map的key最多可以加入一個null,value字段沒有限制。
數組:基本類型數組,定義後,如果不給定初始值,則java運行時會自動給定值。引用類型數組,不給定初始值,則所有的元素值爲null。
 
五、null的其他作用
 
1、判斷一個引用類型數據是否null。 用==來判斷。
2、釋放內存,讓一個非null的引用類型變量指向null。這樣這個對象就不再被任何對象應用了。等待JVM垃圾回收機制去回收。


一個長度爲0的數組我們稱之爲“空數組”,空數組是一個真正的對象,只是包含元素個數爲0。

        null數組是一個空引用。

        假設一個方法返回一個數組,如果它返回null,則調用方法必須先判斷是否返回null,才能對放回數組進一步處理,而如果返回空數組,則無須null引用檢查。鑑於此,返回數組的方法在沒有結果時我們通常返回空數組,而不是null,這樣處理比較方便

對於Java程序員來說,null是令人頭痛的東西。時常會受到空指針異常(NPE)的騷擾。連Java的發明者都承認這是他的一項巨大失誤。Java爲什麼要保留null呢?null出現有一段時間了,並且我認爲Java發明者知道null與它解決的問題相比帶來了更多的麻煩,但是null仍然陪伴着Java。

我越發感到驚奇,因爲java的設計原理是爲了簡化事情,那就是爲什麼沒有浪費時間在指針、操作符重載、多繼承實現的原因,null卻與此正好相反。好吧,我真的不知道這個問題的答案,我知道的是不管null被Java開發者和開源社區如何批評,我們必須與null共同存在。與其爲null的存在感到後悔,我們倒不如更好的學習null,確保正確使用null。

爲什麼在Java中需要學習null?因爲如果你對null不注意,Java將使你遭受空指針異常的痛苦,並且你也會得到一個沉痛的教訓。精力充沛的編程是一門藝術,你的團隊、客戶和用戶將會更加欣賞你。以我的經驗來看,導致空指針異常的一個最主要的原因是對Java中null的知識還不夠。你們當中的很多已經對null很熟悉了,但是對那些不是很熟悉的來說,可以學到一些關於null老的和新的知識。讓我們一起重新學習Java中null的一些重要知識吧。

Java中的Null是什麼?

正如我說過的那樣,null是Java中一個很重要的概念。null設計初衷是爲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,一年後,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,我們將學習到Java中null關鍵字的基本細節,並且探索一些技術來儘可能的減少null的檢查以及如何避免噁心的空指針異常。

1)首先,null是Java中的關鍵字,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然後報錯。

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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問題,但是現在IDE的使用已經使得這個問題變得微不足道。現在,當你敲代碼的時候,IDE像Eclipse、Netbeans可以糾正這個錯誤。但是使用其他工具像notepad、Vim、Emacs,這個問題卻會浪費你寶貴時間的。

2)就像每種原始類型都有默認值一樣,如int默認值爲0,boolean的默認值爲false,null是任何引用類型的默認值,不嚴格的說是所有object類型的默認值。就像你創建了一個布爾類型的變量,它將false作爲自己的默認值,Java中的任何引用變量都將null作爲默認值。這對所有變量都是適用的,如成員變量、局部變量、實例變量、靜態變量(但當你使用一個沒有初始化的局部變量,編譯器會警告你)。爲了證明這個事實,你可以通過創建一個變量然後打印它的值來觀察這個引用變量,如下圖代碼所示:

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private static Object myObj;
public static void main(String args[]){
    System.out.println("What is value of myObjc : " + myObj);
}
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What is value of myObjc : null

這對靜態和非靜態的object來說都是正確的。就像你在這裏看到的這樣,我將myObj定義爲靜態引用,所以我可以在主方法裏直接使用它。注意主方法是靜態方法,不可使用非靜態變量。

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轉化成任何類型,來看下面的代碼:

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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行時期,將null強制轉換成任何引用類型都是可行的,在運行時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,編譯器將會報錯,如下所示:

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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,當你直接將null賦值給基本類型,會出現編譯錯誤。但是如果將null賦值給包裝類object,然後將object賦給各自的基本類型,編譯器不會報,但是你將會在運行時期遇到空指針異常。這是Java中的自動拆箱導致的,我們將在下一個要點看到它。

5) 任何含有null值的包裝類在Java拆箱生成基本數據類型時候都會拋出一個空指針異常。一些程序員犯這樣的錯誤,他們認爲自動裝箱會將null轉換成各自基本類型的默認值,例如對於int轉換成0,布爾類型轉換成false,但是那是不正確的,如下面所示:

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Integer iAmNull = null;
int i = iAmNull; // Remember - No Compilation Error
但是當你運行上面的代碼片段的時候,你會在控制檯上看到主線程拋出空指針異常。在使用HashMap和Integer鍵值的時候會發生很多這樣的錯誤。當你運行下面代碼的時候就會出現錯誤。
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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:

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Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
 at Test.main(Test.java:25)

這段代碼看起來非常簡單並且沒有錯誤。你所做的一切是找到一個數字在數組中出現了多少次,這是Java數組中典型的尋找重複的技術。開發者首先得到以前的數值,然後再加一,最後把值放回Map裏。程序員可能會以爲,調用put方法時,自動裝箱會自己處理好將int裝箱成Interger,但是他忘記了當一個數字沒有計數值的時候,HashMap的get()方法將會返回null,而不是0,因爲Integer的默認值是null而不是0。當把null值傳遞給一個int型變量的時候自動裝箱將會返回空指針異常。設想一下,如果這段代碼在一個if嵌套裏,沒有在QA環境下運行,但是你一旦放在生產環境裏,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:

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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:

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i
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AmNull is NOT an instance of Integer

這是instanceof操作一個很重要的特性,使得對類型強制轉換檢查很有用

7)你可能知道不能調用非靜態方法來使用一個值爲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,你可以使用靜態方法來使用一個值爲null的引用類型變量。因爲靜態方法使用靜態綁定,不會拋出空指針異常。下面是一個例子:

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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:

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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,這時方法可以接收任何引用類型,例如public void print(Object obj)可以這樣調用print(null)。從編譯角度來看這是可以的,但結果完全取決於方法。Null安全的方法,如在這個例子中的print方法,不會拋出空指針異常,只是優雅的退出。如果業務邏輯允許的話,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,例如小於或者大於。跟SQL不一樣,在Java中null==null將返回true,如下所示:

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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:

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null == null is true in Java

這是關於Java中null的全部。通過Java編程的一些經驗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。因爲null經常作爲空或者未初始化的值,它是困惑的源頭。對於方法而言,記錄下null作爲參數時方法有什麼樣的行爲也是非常重要的。總而言之,記住,null是任何一個引用類型變量的默認值,在java中你不能使用null引用來調用任何的instance方法或者instance變量。

原文鏈接: javarevisited 翻譯: ImportNew.com - Calarence
譯文鏈接: http://www.importnew.com/14229.html

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