一、Pattern name
Provide an object as a surrogate for the lack of an object of a given
type. The Null Object provides intelligent do nothing behavior, hiding
the details from its collaborators.
二、Problem
任何沒有實際應用場景的設計模式，都是在耍流氓。學習設計模式，不僅僅是爲了領悟其精髓，更爲了在實踐設計當中去運用，去變通，下面我們來看看，什麼情況下，這個Null Object Pattern會派上用場呢？
假設這樣一個場景：
在一個圖書信息查詢系統中，你調用一個方法，傳過去你要查找圖書的ID，然後它返回給你，你要查找的圖書對象，這樣你就可以調用對象的方法來輸出圖書的信息。
我想這種場景在程序設計中還是比較常見的。下面，我們來實現以下具體的代碼。
首先，我們來看一下ConcreteBook類的代碼（提供構造函數和展示圖書信息的show()方法。）：
public class ConcreteBook {
private int ID;
private String name;
private String author;
// 構造函數
public ConcreteBook(int ID, String name, String author) {
this.ID = ID;
this.name = name;
this.author = author;
}
/**
*
* Description About show: <br>
* 展示圖書的相關信息
*
* @version V1.0
*/
public void show() {
System.out.println(ID + "**" + name + "**" + author);
}
}
我們再來看看創建圖書對象的圖書工廠的代碼(主要提供一個獲得ConcreteBook的方法)：
public class BookFactory {
/**
*
* Description About getBook: <br>
* 根據ConcreteBook的ID，獲取圖書對象。
* @param ID 圖書的ID
* @return 圖書對象
* @version V1.0
*/
public ConcreteBook getBook(int ID) {
ConcreteBook book = null;
switch (ID) {
case 1:
book = new ConcreteBook(ID, "設計模式", "GoF");
break;
case 2:
book = new ConcreteBook(ID, "被遺忘的設計模式", "Null Object Pattern");
break;
default:
book = null;// 其實這個可以省略，因爲初始化已經賦值爲null。
break;
}
return book;
}
}
最後，來看一下客戶端的代碼：
public class Client {
static void main(String[] args) {
BookFactory bookFactory = new BookFactory();
ConcreteBook book = bookFactory.getBook(1);
book.show();
}
}
上面三段代碼很簡單，我就不做詳細解釋了。下面，我們來運行一下，結果如下：
很好，運行很順利，這時，我們把ConcreteBook book = bookFactory.getBook(1);中的1改爲2，恩，也運行成功。這時候，我們改成-1。再來運行一下，發現如下報錯：
空指針報錯，是的，這應該是Java初學者見到最多的報錯了。它提示我們第28行book.show()報錯。這是爲什麼呢？因爲我們通過bookFactory.getBook()方法獲取ConcreteBook對象的時候，如果我們傳入的參數，即圖書的ID，屬於非法值（如-1）或者不存在（如3）的話（其實這種情況是經常遇到的。），就會返回null，表示我們查找的圖書信息並不存在。這時，book爲null.你再調用book.show()。當然要報空指針的錯誤了。那怎麼解決呢？
我們比較常規的做法就是在客戶端加一個判斷，判斷是否爲null。如果爲null的話，就不再調用show()方法。如果不爲null再調用show()方法。更改如下：
public static void main(String[] args) {
BookFactory bookFactory = new BookFactory();
ConcreteBook book = bookFactory.getBook(-1);
//判斷book對象是否爲null。
if (book == null) {
System.out.println("book對象爲 null。");
} else {
book.show();
}
}
此時，再運行，就不會報錯了。而是，輸出了：book對象爲null。
但是，你有沒有考慮過？這樣做，確實消除了報錯，但是這樣做真的好嗎？你想如果在一段程序中有很多處調用getBook()方法或者有很多個客戶端的話（比如圖書館的查詢終端肯定不止一個啊），豈不是很多處都要判斷book對象是否爲null？這還不算壞，如果哪一處沒有判斷，然後報錯了，很有可能導致程序沒法繼續運行甚至崩潰。而且，你要記住，永遠都不要太相信客戶端（Client），不要把整個程序的穩定性寄託在客戶端身上。還有，像上面的處理方法，當獲取對象爲null的時候，輸出的提示信息是有客戶端來定製的，這樣豈不是把主動權交給了客戶端，而不是我們系統本身？
那究竟應該如何實現纔會更加合適呢？那就要用到我們今天要講的Null Object Pattern——一種被遺忘的設計模式
三、Solution
首先，我們來看一下Null Object Pattern的UML類圖結構：
這個類圖結構其實還是很簡單的，這裏面的RealObject其實就相當於我們的ConcreteBook類，而NullObject就是我們將要增加的空對象類，而AbstractObject類就是我們要提出來的父類。我們只是在Client和AbstractObject之間增加了一個BookFactory而已。
下面，我們來改一下我們的代碼：
新增的抽象接口Book類的代碼：
interface Book {
// 判斷Book對象是否爲空對象（Null Object）
public boolean isNull();
// 展示Book對象的信息內容。
public void show();
}
新增的空對象類NullBook類的代碼（繼承Book類）：
public class NullBook implements Book {
public boolean isNull() {
return true;
}
public void show() {
}
}
原有的ConcreteBook類修改後的代碼（增加對Book接口的實現，實現isNull方法）：
public class ConcreteBook implements Book{
private int ID;
private String name;
private String author;
// 構造函數
public ConcreteBook(int ID, String name, String author) {
this.ID = ID;
this.name = name;
this.author = author;
}
/**
*
* Description About show: <br>
* 展示圖書的相關信息
*
* @version V1.0
*/
public void show() {
System.out.println(ID + "**" + name + "**" + author);
}
public boolean isNull(){
return false;
}
}
工廠類（BookFactory）修改後的代碼（返回對象從ConcreteBook改爲Book，並當ID屬於非法值或者不存在時，返回NullBook對象。）：
public class BookFactory {
/**
* Description About getBook: <br>
* 根據ConcreteBook的ID，獲取圖書對象。
* @param ID 圖書的ID
* @return 圖書對象
* @version V1.0
*/
public Book getBook(int ID) {
Book book;//將原來的ConcreteBook改爲Book
switch (ID) {
case 1:
book = new ConcreteBook(ID, "設計模式", "GoF");
break;
case 2:
book = new ConcreteBook(ID, "被遺忘的設計模式", "Null Object Pattern");
break;
default:
book = new NullBook();//創建一個NullBook對象
break;
}
return book;
}
}
客戶端的代碼爲：
public static void main(String[] args) {
BookFactory bookFactory = new BookFactory();
Book book = bookFactory.getBook(-1);
book.show();
}
運行一下，我們發現，即使傳入的參數是非法值或者不存在的值時，也不會報錯了，這是Null Object Pattern的第一個好處。但是現在不報錯，也沒有任何輸出，肯定不夠友好，不夠人性化。此時，在NullBook類的show方法中，我們可以定製我們的輸出提醒，當用戶調用空對象的show方法時，就會輸出我們定製的提醒。這回我們可以實現，一處定製，處處輸出，主動權在我們手裏，而不是在客戶端的手裏。這是Null Object Pattern的第二個好處。
比如我們進行如下修改，修改後的NullBook類代碼：
public class NullBook implements Book {
public boolean isNull() {
return true;
}
public void show() {
System.out.println("Sorry，未找到符合您輸入的ID的圖書信息，請確認您輸入的不是非法值。");
}
}
此時，在執行一下Client，你會發現控制檯輸出爲：Sorry，未找到符合您輸入的ID的圖書信息，請確認您輸入的不是非法值。
其實，雖然在客戶端我們不進行檢測也可以保證程序不報錯，但是最好的方式，還是進行相應的檢測，如下：
public static void main(String[] args) {
BookFactory bookFactory = new BookFactory();
Book book = bookFactory.getBook(-1);
if (book.isNull()) {
//這裏由客戶端定製提醒代碼
System.out.println("兄弟，你輸入的ID不符合規範吧。");
}else{
book.show();
}
}
複製代碼
我們看到相比之下，book.isNull()比book == null更加優雅一點。到這裏，Null Object Pattern大概就介紹完了。我們可以看到，其實Null Object Pattern還是有點意思的，可以說使整個系統更加堅固了。
四、Consequences
Null Object Pattern，作爲一種被遺忘的設計模式，卻有着不能被遺忘的作用。
（1）它可以加強系統的穩固性，能有有效地防止空指針報錯對整個系統的影響，使系統更加穩定。
（2）它能夠實現對空對象情況的定製化的控制，能夠掌握處理空對象的主動權。
（3）它並不依靠Client來保證整個系統的穩定運行。
（4）它通過isNull對==null的替換，顯得更加優雅，更加易懂。