なぜ NULL はダメなのでしょうか?

なぜ NULL はダメなのでしょうか?

Java で NULL を使用する簡単な例を次に示します。

public Employee getByName(String name) { int id = database.find(name); if (id == 0) { return null; } return new Employee(id); }

このメソッドの何が問題ですか? オブジェクトの代わりに NULL を返す可能性がありますが、それが問題です。NULL の使用は OOP ではひどい行為であり、絶対に避けるべきです。この問題に関しては、トニー・ホア氏のプレゼンテーション「ゼロ・リンク: 十億ドルの間違い」やデビッド・ウェスト氏の著書「オブジェクト指向思考」全文など、かなり多くの異なる意見がすでに出版されています。ここでは、すべての引数を要約し、NULL を適切なオブジェクト指向構造に置き換えることによって NULL の使用を回避する方法の例を示します。まず、NULL に代わる 2 つの可能な選択肢を見てみましょう。 1 つ目は、 Null オブジェクト設計パターンです(定数を使用して実装するのが最適です):

public Employee getByName(String name) { int id = database.find(name); if (id == 0) { return Employee.NOBODY; } return Employee(id); }

2 つ目の可能な代替案は、オブジェクトを返せない場合に例外をスローすることで「フェイルファスト」

public Employee getByName(String name) { int id = database.find(name); if (id == 0) { throw new EmployeeNotFoundException(name); } return Employee(id); }

することです: ここで、NULL の使用に対する議論を見てみましょう。この投稿をきっかけに、私は上記のトニー・ホア氏のプレゼンテーションやデヴィッド・ウェスト氏の本に加えて、数多くの出版物を知りました。これらは、Robert Martin による「Clean Code」、 Steve McConnell による「Clean Code」、John Sonmez による「Say No to NULL」、および StackOverflow に関する「Is Returning NULL a Bad Practice?」というディスカッションです。

エラーを手動で処理する

オブジェクトを入力として受け取るたびに、それが実際のオブジェクトへの参照であるか NULL であるかを確認する必要があります。チェックを忘れると、スローされた NullPointerExeption (NPE) によってプログラムの実行が途中で中断される可能性があります。このため、コードには多数のチェックと if/then/else 分岐が埋め込まれ始めます。これは、 C およびその他の厳密な手続き型プログラミング言語

// this is a terrible design, don't reuse Employee employee = dept.getByName("Jeffrey"); if (employee == null) { System.out.println("can't find an employee"); System.exit(-1); } else { employee.transferTo(dept2); }

で例外を処理する方法です。OOP では、例外処理は主に手動で記述された処理ブロックを取り除くために導入されました。OOP では、アプリケーション全体のエラーハンドラーに到達するまで例外が発生することを許可します。これにより、コードがよりクリーンで短くなります。NULL 参照は手続き型プログラミングスタイルの名残であると考え、代わりに 1) Null オブジェクトまたは 2) 例外を使用します。。 dept.getByName("Jeffrey").transferTo(dept2);

曖昧な理解

Whatбы точно передать в названии смысл происходящего, метод getByName() должен быть переименован в getByNameOrNullIfNotFound(). То же самое нужно сделать для каждого метода, который возвращает an object or NULL, иначе при чтении codeа не избежать неоднозначности. Таким образом, для того, чтобы названия методов были точны, вы должны давать методам более длинные имена. Whatбы избежать неоднозначности всегда возвращайте реальный an object, нулевой an object or выбрасывайте исключение. Кто-то может возразить, что иногда нам просто необходимо возвратить NULL чтобы добиться нужного результата. Например, метод get() интерфейса Map в Java возвращает NULL, когда в Map нет больше an objectов.

Employee employee = employees.get("Jeffrey"); if (employee == null) { throw new EmployeeNotFoundException(); } return employee;

Благодаря использованию NULL в Map этому codeу хватает всего одного цикла поиска для получения результата. Если мы перепишем Map таким образом, чтобы метод get() выбрасывал исключение в случае, если ничего не найдено, наш code будет выглядеть так:

if (!employees.containsKey("Jeffrey")) { // first search throw new EmployeeNotFoundException(); } return employees.get("Jeffrey"); // second search

Очевидно, что этот метод в два раза медленнее, чем исходный. What же делать? В интерфейсе Map (без намерения обидеть разработчиков) есть недостаток проектирования. Его метод get() должен был бы возвращать Iterator, и тогда наш code выглядел бы так:

Iterator found = Map.search("Jeffrey"); if (!found.hasNext()) { throw new EmployeeNotFoundException(); } return found.next();

Кстати, именно так спроектирован метод STL map::find() в С++.

Компьютерное мышление против an objectно-ориентированного

Строка codeа if (employee == null) вполне понятна тому, кто знает, что an object в Java – это указатель на структуру данных, а NULL – это указатель на ничто (в процессорах Intel x86 – 0x00000000). Однако если вы начнете мыслить в an objectном стиле, эта строка становится намного менее осмысленной. Вот How наш code выглядит с an objectной точки зрения:

- Здравствуйте, это отдел разработки ПО? - Да. - Будьте добры, пригласите к телефону вашего сотрудника Джефри. - Подождите minutesку... - Здравствуйте. - Вы NULL?

Последний вопрос звучит немного странно, не так ли? Если instead of этого после вашей просьбы пригласить к телефону Джефри на том конце просто повесят трубку, это вызовет для нас определенные сложности (Исключение). В этом случае мы можем попробовать перезвонить or же доложим нашему начальнику о том, что мы не смогли поговорить с Джефри, и завершим свою основную задачу. Кроме этого, на той стороне вам могут предложить поговорить с другим человеком, который, хоть и не является Джефри, может либо помочь вам с большинством ваших вопросов, либо отказаться помогать, если нам нужно узнать что-то, что знает только Джефри (Нулевой Объект).

Медленный провал

Вместо быстрого завершения работы, code выше пытается умереть медленно, убивая других на своем пути. Вместо того, чтобы дать всем понять, что что-то пошло не так и нужно немедленно начинать обработку исключительного события, он пытается скрыть свой провал от клиента. Это очень похоже на ручную обработку исключений, о которой мы говорor выше. Делать свой code How можно более хрупким и позволять ему прерываться, если это нужно – хорошая практика. Делайте свои методы предельно требовательными к данным, с которыми они работают. Позволяйте им жаловаться, выкидывая исключения, если данных, которые им предоставor, недостаточно, or же данные просто не подходят для использования в этом методе по задуманному сценарию. В противном случае возвращайте Нулевой Объект, который ведет себя Howим-то общепринятым способоы и выбрасывает исключения во всех других случаях.

public Employee getByName(String name) { int id = database.find(name); Employee employee; if (id == 0) { employee = new Employee() { @Override public String name() { return "anonymous"; } @Override public void transferTo(Department dept) { throw new AnonymousEmployeeException( "I can't be transferred, I'm anonymous" ); } }; } else { employee = Employee(id); } return employee; }

Изменяемые и незавершенные an objectы

Вообще, строго рекомендуется проектировать an objectы так, чтобы они были неизменяемыми. Это значит, an object должен получить все необходимые данные при его создании и никогда не менять своего состояния в течение всего жизненного цикла. Значения NULL очень часто используются в паттерне проектирования «Ленивая загрузка» для того, чтобы сделать an objectы незавершенными и изменяемыми. Пример:

public class Department { private Employee found = null; public synchronized Employee manager() { if (this.found == null) { this.found = new Employee("Jeffrey"); } return this.found; } }

Несмотря на то, что эта технология широко распространена, для ООП она является антипаттерном. И главным образом потому, что заставляет an object нести ответственность за проблемы с производительностью у вычислительной платформы, а это How раз то, о чем an object Employee не может быть осведомлен. Вместо того, чтобы управлять своим состоянием и вести себя соответствующим своему предназначению образом, an object вынужден заботиться о кэшировании своих собственных результатов – вот к чему приводит «ленивая загрузка». А ведь кэширование – это вовсе не то, чем занимается сотрудник в офисе, не так ли? Выход? Не используйте «ленивую загрузку» таким примитивным способом, How в вышеприведенном примере. Вместо этого переместите кэширование проблем на другой уровень своего applications. Например, в Java вы можете использовать возможности аспектно-ориентированного программирования. Например, в jcabi-aspects есть annotation @Cacheable, которая кэширует meaning, возвращаемое методом.

import com.jcabi.aspects.Cacheable; public class Department { @Cacheable(forever = true) public Employee manager() { return new Employee("Jacky Brown"); } }

Надеюсь, этот анализ был достаточно убедителен, чтобы вы прекратor обNULLять свой code :) Оригинал статьи здесь. Вам также могут быть интересны такие темы How: • DI Containers are Code Polluters • Getters/Setters. Evil. Period. • Anti-Patterns in OOP • Avoid String Concatenation • Objects Should Be Immutable