为什么 NULL 不好？

为什么 NULL 不好？

下面是一个在 Java 中使用 NULL 的简单示例：

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

这个方法有什么问题？它可以返回 NULL 而不是对象 - 这就是错误所在。在 OOP 中使用 NULL 是一种糟糕的做法，应该不惜一切代价避免。关于这个问题，已经有很多不同的观点发表，包括托尼·霍尔的演讲“零链接：十亿美元的错误”和大卫·韦斯特的整本书“面向对象的思维”。在这里，我将尝试总结所有论点，并举例说明如何通过用合适的面向对象结构替换 NULL 来避免使用 NULL。首先，让我们看看 NULL 的两种可能的替代方案。第一个是空对象设计模式（最好用常量实现）：

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

第二个可能的替代方案是如果无法返回对象，则通过抛出异常来 “快速失败”

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

：现在让我们看一下反对使用 NULL 的论点。在这篇文章中，除了托尼·霍尔的上述演讲和大卫·韦斯特的书之外，我还结识了许多出版物。这些是Robert Martin 的 “Clean Code” 、 Steve McConnell 的 “Clean Code” 、John Sonmez 的“Say No to NULL” ，以及 StackOverflow 上名为 “返回 NULL 是一种不好的做法吗？”的讨论。

手动处理错误

每次收到一个对象作为输入时，都必须检查它是对真实对象的引用还是 NULL。如果您忘记检查，您的程序可能会在执行过程中被抛出 NullPointerException (NPE) 中断。因此，您的代码开始充满大量检查和 if/then/else 分支。这就是C 和其他严格过程编程语言

// 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); }

中处理异常的方式。在OOP中，引入异常处理主要是为了摆脱手动编写的处理块。在 OOP 中，我们允许异常冒泡，直到它们到达应用程序范围的错误处理程序，这使我们的代码更加简洁和简短：将 NULL 引用视为过程编程风格的遗物，并使用 1) Null 对象或 2) 异常代替。 dept.getByName("Jeffrey").transferTo(dept2);

理解模糊

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