译文:我们为什么爱你--null(1.前奏)

原文地址:http://www.codeproject.com/Articles/787668/Why-We-Should-Love-null?msg=4874666#xx4874666xx

译者注:首先,中秋节快乐!

本文算是相对少见的一类话题:对null这个特殊元素寻根究底,追根其来源,讲述其现状,更重要的是探讨其引发的问题的解决方案。文章很长,我分五部分译出,也感谢大家的耐心!  

本篇文章为一篇,主要探讨null的来源与寻常遇到的问题情况。

    

在软件发展的历程中,null就像一个幽灵,给人们带来了无数的问题。如今,null几乎就等同于“巨大财产损失的BUG”。所以就有很多开发人员想尽一切办法避免null的出现,比如有人就采用“返回0,而不返回NULL”来处理,也有人采用空对象模式(NullObject Pattern),还有人采用Optional/Maybe 模式。

你觉得在开发中该用这些方法?它们真保证达到一个预期可用性的软件吗?抑或还有别的更好的解决方案?这就是这篇文章想要回答的问题。

太多开发人员讨厌null,甚至是恨。

null正是臭名昭著的空指针错误(即JAVA中空指针异常)的罪魁祸首。

Manchester 学校的计算机系教授 John Sargeant 这么谈到:

在JAVA程序运行时,空指针异常无疑是目前最常见的错误了。

带有一点讽刺意味的来说,在JAVA中,空指针异常是唯一一个被人们授予了缩写名的异常:NPE。所以如果你和一个JAVA的开发人员说“这段代码里到处都有NPE”,他/她一定能明白你的意思。

(译者注:中间这里作者有一段比较重复的话..我这里略掉,直入正题!)

好了,有人要问了:“null如此可恨,为何这篇文章还要我们去爱TA”?

别着急,且听我一一道来。

在现实生活中,对于“无”的概念,我们有千千万万中表示方法。我可以举几个最简单的列子,哪怕是小孩子也能看懂:

· 冰箱里没有巧克力了(There is no chocolate in the fridge. )
· Fred并没有一辆自行车(Fred doesn't have a bicycle.)
· 教室里空空如也(The class room is empty.)

所以我们可以清晰的认识到:任何程序语言(甚至可以扩展到任何需要展示信息的技术)都必须有一种方式来表达“无”(Nothing)。

在1965年的时候,Tony Hoare想到了一种简单而聪明的办法来在计算机领域表示Nothing——你一定猜到了,那就是“null”;

其他语言也有用到一些其他关键词来表示同样的意思,比如nil,void,none 或者nothing。

请不要忽视null的地位——它真的是一个极其重要甚至奇特的概念。

自从有了null,我们就可以这样来描述事物了:

· Alice的生日还没有存到数据库里 (alice.birth_date = null)

· 这个顾客还没有下单(customer.order_list = null)

· 这个操作顺利完成,没有出现任何错误。(error = null)

· 我们不知道冰箱里有没有啤酒(fridge.beer = null)

我们先来看看null的一个简单的例子:

如果Alice有一个Email,那么代码大概是这样:

String email = "alice@company.com";

而如果她没有Email(或者地址不知道),那代码就成了这样:

String email = null;

然后我们检查她的Email地址是否真的存在,同时进行一点对应的处理:

if ( email != null ) {
   System.out.println ( "Alice's email address is " + email );
} else {
   System.out.println ( "Alice doesn't have an email address." );
}

怎么样,是不是简单,实际,上档次!(译者:很遗憾不是高大上= = )

既然挺好的,那..问题在哪呢?为什么null会导致这么多问题?

其实有一个非常简单而又独一无二的答案:

有时候,我们(开发人员)就是单纯忘记考虑某个值为null的情况了

对吧,多么简单而充分的理由,而且往往就像这样:

if ( you_never_forget_to_check_for_null ) {
   System.out.println ( "Bravo!!!" );
   System.out.println ( "Enjoy and be proud of an application free of null pointer errors." );
}

而且更加不幸的是,这种“健忘”在实际开发中比比皆是。这样对于层出不穷的空指针错误,咱们也就怪不怪了吧?相比小问题,有些BUG甚至直接导致灾难性的后果。

假设就继续以上述代码为例,我们忘记检查Alice的邮件地址是否存在了,直接无视了if判断然后直接写:

System.out.println ( "Alice's email address is " + email );

这时候就有两个非常重要的问题:

如果email变量为null,本应该出现什么状况?实际又出现了什么状况?

至少有3种情况有可能发生:

程序无视了null然后这样打印:

Alice's email address is 

程序直接以“null”打印:

Alice's email address is null

程序直接抛出一个空指针异常(NullPointerException)

这是一个非常小的null场景。尽管如此,但要搞清楚它到底会出现什么情况,还是要通过这些小测试来尝试,因为它往往都依赖于我们所采用的开发语言以及编译器。很多经验丰富的程序猿(包括我)在遇到这种情况的时候都会绞尽脑汁地去预测它可能出现的情况,而且毫不犹豫。这里我用了JAVA 8 ,然后非常迫切的等待这个结果。结果就是这样:

Alice's email address is null

有人肯定会觉得:“这挺好的啊,系统告知我们这个email是未知的了,而且更重要的是没有空指针异常出现。”


好了,我们刚刚上面使用了一个例子,而且我们想尽量的避免,或者压制住空指针错误的产生。

不过有一个疑问:这样做好吗?去想办法躲避空指针,这种做法真能提高代码的质量和软件的可用性吗?我们的开发中确实很需要这种技术吗?

在回答这个问题之前:我们先来看看目前比较流行的“防null大法”

1. 采用0来代替null
2. 使用空对象模式
3. 使用Optional/Maybe模式


【未完待续...下篇开始将会对这三种方式进行深入讲解】

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