1 Objects 工具类

既然要解决空指针,自然就是提前对对象进行判空校验;通常情况下,会使用if( null != obj )进行对象校验;在 Java 7 中,专门提供工具类java.util.Objects,让对象的判空校验更加简单;

特点

  • Java 7 自带,不需要额外的依赖
  • 静态方法,使用简单
  • 仅支持对象判空

示例

  • Objects.isNull

    判断对象是否为空,为null返回true,否则返回false

    Object obj = null; System.out.println(Objects.isNull(obj)); // true obj = new Object(); System.out.println(Objects.isNull(obj)); // false

  • Objects.nonNull

    Objects.isNull相反;判断对象不为空,为null返回false,否则返回true

    Object obj = null; System.out.println(Objects.nonNull(obj)); // false obj = new Object(); System.out.println(Objects.nonNull(obj)); // true

  • Objects.requireNonNull

    校验非空,一旦对象为空,就会抛出空指针异常(NullPointerException),改方法可以自定义异常描述,方便异常之后能快速定位问题所在:

    Object obj = null; Objects.requireNonNull(obj); // 自定义错误描述 Objects.requireNonNull(obj,"obj 对象为空");

    执行输出:

    Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException: obj 对象为空 at java.util.Objects.requireNonNull(Objects.java:228) at com.ehang.helloworld.controller.NullTest.t5(NullTest.java:97) at com.ehang.helloworld.controller.NullTest.main(NullTest.java:23)

2 字符串判空

字符串是开发过程中使用最多一种数据类型,因此对字符串的判断、校验也就必不可少了,原生的方式都是通过空对象,长度进行判断:

String str = "一行Java" if ( null != str && s1.length() > 0 ){ // 对str字符串进行使用 }

但是,对字符串的校验,除了判空之外,还有很多其他的场景,比如判断是不是空串(String str = ""),是不是只有空格(String str = " ")等等,那这些校验,就会麻烦一些了;不过木有关系,现成的工具类已经足够满足了;

Spring StringUtil 工具类

org.springframework.util.StringUtils 是 String 框架自带的字符串工具类,功能比较单一,在教新的版本中,这个工具类的字符串判空方法已经被弃用了,所以不太建议使用了;

  • StringUtils.isEmpty

    空对象以及空串的校验;

    String s1 = null; String s2 = ""; String s3 = " "; System.out.println(StringUtils.isEmpty(s1)); // true System.out.println(StringUtils.isEmpty(s2)); // true System.out.println(StringUtils.isEmpty(s3)); // false

apache lang3 StringUtil 工具类

apache lang3 StringUtil 工具类(org.apache.commons.lang3.StringUtils) 相比于 Spring 框架带的工具类,要强大太对了,涵盖了对 String 操作的所有封装;

判空校验的话主要有 4 个StringUtils.isEmptyStringUtils.isNotEmptyStringUtils.isBlankStringUtils.isNotBlank

  • 依赖

    <dependency> <groupId>org.apache.commons</groupId> <artifactId>commons-lang3</artifactId> </dependency>

  • StringUtils.isEmptyStringUtils.isNotEmpty

    判断字符串对象是否为空,以及字符串长度是否为 0;isEmpty 和 isNotEmpty 校验结果相反;

    String s1 = null; String s2 = ""; String s3 = " "; System.out.println(StringUtils.isEmpty(s1)); // true System.out.println(StringUtils.isEmpty(s2)); // true System.out.println(StringUtils.isEmpty(s3)); // false System.out.println(); System.out.println(StringUtils.isNotEmpty(s1)); // false System.out.println(StringUtils.isNotEmpty(s2)); // false System.out.println(StringUtils.isNotEmpty(s3)); // true

  • StringUtils.isBlankStringUtils.isNotBlank

    StringUtils.isEmptyStringUtils.isNotEmpty 判断的基础上,还会将字符串开头,结尾的空格去掉之后,判断长度是否大于 0

    String s1 = null; String s2 = ""; String s3 = " "; String s4 = " 1 2 "; System.out.println(StringUtils.isBlank(s1)); // true 空对象 System.out.println(StringUtils.isBlank(s2)); // true 长度等于0 System.out.println(StringUtils.isBlank(s3)); // true 去掉前后空格之后,长度也等于0 System.out.println(StringUtils.isBlank(s4)); // false 去掉前后空格(1 2),长度大于0 System.out.println(); System.out.println(StringUtils.isNotBlank(s1)); // false System.out.println(StringUtils.isNotBlank(s2)); // false System.out.println(StringUtils.isNotBlank(s3)); // false System.out.println(StringUtils.isNotBlank(s4)); // true

  • 其他功能

    本文主要是探讨判空校验,lang3 的 StringUtil 工具类几乎涵盖了所有关于 String 操作的封装,大大降低了我们处理 String 的复杂度,更多功能可参考官方文档

    https://commons.apache.org/proper/commons-lang/apidocs/org/apache/commons/lang3/StringUtils.html

3 字符串比较

在对字符串进行比较的时候,也需要特别注意 NPE 异常;

如下示例:

public Boolean isEhang(String name) { if (name.equals("ehang")) { return true; } return false; }

当如果 name 为 null 的时候,就会出现 NPE 异常;

可以做如下调整:

if ("ehang".equals(name)) ...

这样就算 name 为 null,即不会出现 NPE 异常,也能正常的判断;

4Map、List、Set 判空

Map、List、Set 是经常会用到的数据结构,虽然他们都包含有isEmpty()方法,能判断容器中是否包含了元素,但是无法判断自生对象是否为空,一旦对象没有实例化时,调用 isEmpty()就会报空指针异常;Spring 为我们提供了一个org.springframework.util.CollectionUtils工具类,其中的isEmpty就会优先判断对象是否为空,然后再通过 isEmpty()判断是否存在元素,能大大减少因为对象为空带来的空指针异常;

Map map = null; System.out.println(map.isEmpty()); // 空指针异常 System.out.println(CollectionUtils.isEmpty(map)); // true map = new HashMap(); System.out.println(map.isEmpty()); // true System.out.println(CollectionUtils.isEmpty(map)); // true map.put("1", "2"); System.out.println(CollectionUtils.isEmpty(map)); // false System.out.println(map.isEmpty()); // false List list = null; System.out.println(list.isEmpty()); // 空指针异常 System.out.println(CollectionUtils.isEmpty(list)); // true list = new ArrayList(); System.out.println(list.isEmpty()); // true System.out.println(CollectionUtils.isEmpty(list)); // true list.add("1"); System.out.println(CollectionUtils.isEmpty(list)); // false System.out.println(list.isEmpty()); // false Set set = null; System.out.println(set.isEmpty()); // 空指针异常 System.out.println(CollectionUtils.isEmpty(set)); // true set = new TreeSet(); System.out.println(set.isEmpty()); // true System.out.println(CollectionUtils.isEmpty(set)); // true set.add("1"); System.out.println(CollectionUtils.isEmpty(set)); // false System.out.println(set.isEmpty()); // false

除了判空之外,该工具类还包含了很多很实用的方法,比如获取第一个元素:firstElement() 、最后一个元素:lastElement()、是否包含某个元素:contains() 等等

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hutool 的 CollectionUtil

单纯判空,前面 Spring 的 CollectionUtils 已经足够,其他的功能也够满足绝大部分的使用场景;hutool的CollectionUtil提供了更加完善的功能,如果需要,也可以选用;

依赖:

<dependency> <groupId>cn.hutool</groupId> <artifactId>hutool-all</artifactId> <version>5.7.22</version> </dependency>

方法列表:

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5 赋初始值、尽量不要返回 null 对象

当定于局部变量,定义对象的属性时,能赋初始值的就尽量带上初始值;

Map map = new HashMap(); private Integer age = 0;

当方法有返回值的时候,非必要的情况下,尽量不要返回 null;

比如一个方法的执行最终返回的是 List,当 List 没有值的时候,可以不返回 null 对象,而是可以返回一个空的 List

public List select(){ // 这里处理其他逻辑 // 一旦返回的是null是,返回一个空List对象 return Collections.emptyList(); }

6Optional

Optional 是 Java 8 提供的一个对象容器,目的就是为了能有效的解决这个烦人的空指针异常,我们可以将 Optional 看成一个对象给包装类;

  • 实例化 Optional 对象

    Object o1 = null; Optional<Object> op1 = Optional.of(o1); Optional<Object> op2 = Optional.ofNullable(o1);

    Optional.of()

    当对象为 null 时,创建过程就会抛出 NPE 异常

    Optional.ofNullable()

    当对象为 null 时,也能正常返回 Optional 对象

  • 判空 isPresent()

    Integer i1 = null; Optional<Integer> op1 = Optional.of(i1); System.out.println(op1.isPresent()); // false Integer i2 = 123; Optional<Integer> op2 = Optional.ofNullable(i2); System.out.println(op2.isPresent()); // true op2.ifPresent(i->{ System.out.println(i); });

    isPresent() 当对象为 null 返回 true,不为空时返回 false

    lambda 表示式的链式处理:

    op2.ifPresent(obj->{ System.out.println(obj); });

  • 取值

    // 取出原值,如果原对象为null会报NoSuchElementException异常 Integer integer = op2.get(); // 取出原值,如果原值为空,则返回指点的默认值 Integer integer1 = op1.orElse(456); // 取出原值,如果原值为空,返回默认值,不过在返回之前还需要做一些其他的事情 Integer integer2 = op2.orElseGet(() -> { // 在这里做一些其他的操作 return 456; }); // 取出原值,如果原值为空,就抛出指定的异常 op2.orElseThrow(RuntimeException::new); op2.orElseThrow(() -> new RuntimeException("不好,我的值是空的!"));

  • map() 和 flatMap()

    编码过程中,经常会出现:a.xxx().yyy().zzz().mmm() 这样链式调用,这个过程,一旦中间有任意一环出现问题,就会 NPE 异常,因此,我们就可以借助 map() 和 flatMap()来避免这个问题;

    测试对象:

    @Data @NoArgsConstructor @AllArgsConstructor static class User { private String name; private Integer age; private Optional<String> addr; }

    测试:

    // 得到姓名的长度,如果没有姓名就返回0 Integer nameLen = Optional.of(new User(null, 10, null)) .map(User::getName) .map(String::length) .orElse(0); System.out.println(nameLen); // 得到地址的长度,如果没有姓名就返回0 Integer addr = Optional.of(new User(null, 10, Optional.of("北京"))) .flatMap(User::getAddr) .map(String::length) .orElse(0); System.out.println(addr);

    map 会将返回的对象封装成 Optional 对象,如果返回的对象本身就是一个 Optional 对象了,那就使用 flatMap()

7 断言

Spring 中的 org.springframework.util.Assert 翻译为中文为”断言“,它用来断定某一个实际的运行值和预期项是否一致,不一致就抛出异常。借助这个类,同样也可以做判空检验;

Assert 类提供了以下的静态方法:

方法名

描述

失败时抛出异常

isNull(Object object, String message)

object 不为空,抛出异常

IllegalArgumentException

notNull(Object object, String message)

object 为空,抛出异常

IllegalArgumentException

hasLength(String text, String message)

text 是空字符串,抛出异常

IllegalArgumentException

hasText(String text, String message)

不包含空白字符串,抛出异常

IllegalArgumentException

doesNotContain(String textToSearch, String substring, String message)

textToSearch 中包含 substring,抛出异常

IllegalArgumentException

notEmpty(Object[] array, String message)

array 为空或长度为 1,抛出异常

IllegalArgumentException

noNullElements(Object[] array, String message)

array 中包含 null 元系,抛异常

IllegalArgumentException

notEmpty(Collection collection, String message)

collection 不包含元素,抛出异常

IllegalArgumentException

notEmpty(Map map, String message)

map 中包含 null,抛出异常

IllegalArgumentException

isInstanceOf(Class type, Object obj, String message)

如果 obj 不是 type 类型,抛出异常

IllegalArgumentException

isAssignable(Class superType, Class subType, String message)

subType 不是 superType 子类,抛出异常

IllegalArgumentException

state(boolean expression, String message)

expression 不为 true 抛出异常

IllegalStateException

isTrue(boolean expression, String message)

expression 不为 true 抛出异常

IllegalArgumentException

Integer i1 = null; Assert.notNull(i1,"i1 不为空"); Map map = null; Assert.notEmpty(map,"map 不为空");

异常:

Exception in thread "main" java.lang.IllegalArgumentException: map 不为空 at org.springframework.util.Assert.notEmpty(Assert.java:555) at com.ehang.helloworld.controller.NullTest.t6(NullTest.java:119) at com.ehang.helloworld.controller.NullTest.main(NullTest.java:23)

特别注意:

Assert 用来断定某一个实际的运行值和预期项是否一致,所以他和其他工具类的校验方式是反着在;比如isNull方法是期望对象为 null,如果不为空的时候,就会报错;notNull表示期望对象不为空,当对象为空时,就会报错;

8 局部变量使用基本数据类型

在之前的文章《阿里为何禁止在对象中使用基本数据类型》中,从性能的角度,推荐局部变量的定义尽量使用基本数据类型,能不用包装类就不用;那么从今天文章的角度来说,使用基本数据类型也能有效的避免空指针异常;

如下实例:

int x; Integer y; System.out.println( x + 1 ); // 编译失败 System.out.println( y + 1 ); // 编译失败 int i = 1; Integer j = null; System.out.println( i + 1 ); // 正常 System.out.println( j + 1 ); // 空指针异常 int m = i; // 正常 int n = j; // 空指针异常

当变量 x、y 只定义、不赋值的时候,x + 1 和 y + 1 是没办法通过编译的;而包装类 j 是可以指定null对象,当包装类参与运算的时候,首先会做拆箱操作,也就是调用 intValue() 方法,由于对象是空的,调用方法自然就会报空指针;同时,将一个包装类赋值给一个基本数据类型时,同样也会做拆箱操作,自然也就空指针异常了;

但是,基本数据类型就必须指定一个具体值,后续不管运算、还是赋值操作,都不会出现空指针异常;

9 提前校验参数

后台数据,绝大部分都是通过终端请求传递上来的,所以需要在最接近用户的地方,把该校验的参数都校验了;比如 StringBoot 项目,就需要在 Controller 层将客户端请求的参数做校验,一旦必传的参数没有传值,就应该直接给客户端报错并提醒用户,而不是将这些不符合要求的 null 值传到 Service 甚至保存到数据库,尽早的校验并拦截,就能大大降低出问题的概率

之前介绍的hibernate-validator就能完美解决参数校验问题,详见:SpringBoot!你的请求、响应、异常规范了吗?

10IDEA 提醒

IDEA 对空对象或者可能会出现 null 值的对象会有提醒,可以根据提醒来提前感知并预防

public static String t1(int i){ String name1 = null; String name2 = null; if(i>0){ name2 = "ehang"; } t2(name1); t2(name2); return name2; }

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