Java中有關Null的9件事

對於Java程序員來講，null是使人頭痛的東西。時常會受到空指針異常（NPE）的騷擾。連Java的發明者都認可這是他的一項巨大失誤。Java爲何要保留null呢？null出現有一段時間了，而且我認爲Java發明者知道null與它解決的問題相比帶來了更多的麻煩，可是null仍然陪伴着Java。

我愈加感到驚奇，由於java的設計原理是爲了簡化事情，那就是爲何沒有浪費時間在指針、操做符重載、多繼承實現的緣由，null卻與此正好相反。好吧，我真的不知道這個問題的答案，我知道的是無論null被Java開發者和開源社區如何批評，咱們必須與null共同存在。與其爲null的存在感到後悔，咱們倒不如更好的學習null，確保正確使用null。

爲何在Java中須要學習null？由於若是你對null不注意，Java將使你遭受空指針異常的痛苦，而且你也會獲得一個沉痛的教訓。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。以個人經驗來看，致使空指針異常的一個最主要的緣由是對Java中null的知識還不夠。大家當中的不少已經對null很熟悉了，可是對那些不是很熟悉的來講，能夠學到一些關於null老的和新的知識。讓咱們一塊兒從新學習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、資源或其餘東西。可是，一年後，使人頭疼的空指針異常給Java程序員帶來很多的騷擾。在這份材料中，咱們將學習到Java中null關鍵字的基本細節，而且探索一些技術來儘量的減小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而後報錯。

Object obj = NULL; // Not Ok
Object obj1 = null  //Ok

使用其餘語言的程序員可能會有這個問題，可是如今IDE的使用已經使得這個問題變得微不足道。如今，當你敲代碼的時候，IDE像 Eclipse、Netbeans能夠糾正這個錯誤。可是使用其餘工具像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同樣，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，不嚴格的說是全部object類型的默認值。就像你建立了一個布爾類型的變量，它將false做爲本身的默認值，Java中的任何引用變量都將null做爲默認值。這對全部變量都是適用的，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）。爲了證實這個事實，你能夠經過建立一個變量而後打印它的值來觀察這個引用變量，以下圖代碼所示：

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

這對靜態和非靜態的object來講都是正確的。就像你在這裏看到的這樣，我將myObj定義爲靜態引用，因此我能夠在主方法裏直接使用它。注意主方法是靜態方法，不可以使用非靜態變量。

3）咱們要澄清一些誤解，null既不是對象也不是一種類型，它僅是一種特殊的值，你能夠將其賦予任何引用類型，你也能夠將null轉化成任何類型，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

你能夠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能夠賦值給引用變量，你不能將null賦給基本類型變量，例如int、double、float、boolean。若是你那樣作了，編譯器將會報錯，以下所示：

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，當你直接將null賦值給基本類型，會出現編譯錯誤。可是若是將null賦值給包裝類object，而後將object賦給各自的基本類型，編譯器不會報，可是你將會在運行時期遇到空指針異常。這是Java中的自動拆箱致使的，咱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，可是那是不正確的，以下面所示：

Integer iAmNull = null;
int i = iAmNull; // Remember - No Compilation Error

可是當你運行上面的代碼片斷的時候，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鍵值的時候會發生不少這樣的錯誤。當你運行下面代碼的時候就會出現錯誤。

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)

這段代碼看起來很是簡單而且沒有錯誤。你所作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。開發者首先獲得之前的數值，而後再加一，最後把值放回Map裏。程序員可能會覺得，調用put方法時，自動裝箱會本身處理好將int裝箱成Interger，可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，由於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，若是這段代碼在一個if嵌套裏，沒有在QA環境下運行，可是你一旦放在生產環境裏，BOOM:-)

6）若是使用了帶有null值的引用類型變量，instanceof操做將會返回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操做一個很重要的特性，使得對類型強制轉換檢查頗有用

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，可是你可能不知道，你可使用靜態方法來使用一個值爲null的引用類型變量。由於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：

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）你能夠將null傳遞給方法使用，這時方法能夠接收任何引用類型，例如public void print(Object obj)能夠這樣調用print(null)。從編譯角度來看這是能夠的，但結果徹底取決於方法。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。若是業務邏輯容許的話，推薦使用null安全的方法。

9）你可使用==或者!=操做來比較null值，可是不能使用其餘算法或者邏輯操做，例如小於或者大於。跟SQL不同，在Java中null==null將返回true，以下所示：

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

這是關於Java中null的所有。經過Java編程的一些經驗和使用簡單的技巧來避免空指針異常，你可使你的代碼變得null安全。由於null常常做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做爲參數時方法有什麼樣的行爲也是很是重要的。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。