可怕的 NullPointerException

NPE : NullPointerException

空指针异常是最常见的Java异常之一，抛出NPE错误不是用户操作的错误，而是开发人员的错误，应该被避免，那么只能在每个方法中加入非空检查，阅读性和维护性都比较差。

以下是一个常见的嵌套对象：一个用户所拥有的汽车，以及为这个汽车配备的保险。

public class User {    private String userName;    private Car car;    public String getUserName() {        return userName;    }    public void setUserName(String userName) {        this.userName = userName;    }    public Car getCar() {        return car;    }    public void setCar(Car car) {        this.car = car;    }}public class Car {    private String carName;    private Insurance insurance;    public String getCarName() {        return carName;    }    public void setCarName(String carName) {        this.carName = carName;    }    public Insurance getInsurance() {        return insurance;    }    public void setInsurance(Insurance insurance) {        this.insurance = insurance;    }}public class Insurance {    private String insuranceName;    public String getInsuranceName() {        return insuranceName;    }    public void setInsuranceName(String insuranceName) {        this.insuranceName = insuranceName;    }}

如果我们此时，需要获取一个用户对应的汽车保险名称，我们可能会写出来以下的代码

private String getInsuranceName(User user) {    return user.getCar().getInsurance().getInsuranceName();}

显然上面的程序是存在诸多NullPointerException隐患的，为了保证程序的健壮性，我们需要尽量避免出现空指针NullPointerException，那么通常我们会有以下两种写法。

深层质疑

private String getInsuranceName(User user) {        if (user != null) {            Car car = user.getCar();            if (car != null) {                Insurance insurance = car.getInsurance();                if (insurance != null) {                    return insurance.getInsuranceName();                }            }        }        return "not found";    }

及时退出

    private String getInsuranceName(User user) {        if (user == null) {            return "not found";        }        Car car = user.getCar();        if (car == null) {            return "not found";        }        Insurance insurance = car.getInsurance();        if (insurance == null) {            return "not found";        }        return insurance.getInsuranceName();    }

为了避免出现空指针，我们通常会采用以上两种写法，但是它们复杂又冗余，为了鼓励程序员写更干净的代码，代码设计变得更加的优雅。JAVA8提供了Optional类来优化这种写法。

Option入门

Java 8中引入了一个新的类java.util.Optional<T>。这是一个封装Optional值的类。举例来说，使用新的类意味着，如果你知道一个人可能有也可能没有车，那么Person类内部的car变量就不应该声明为Car，遇某人没有车时把null引用值给它，而是应该如下图所示直接将其声明为Optional<Car>类型。

变量存在时，Optional类只是对类简单封装。变量不存在时，缺失的值会被建模成一个“空” 的Optional对象，由方法Optional.empty()返回。它返回Optional类的特定单一实例。

null引用和Optional.empty() 有什么本质的区别吗?

从语义上，你可以把它们当作一回事儿，但是实际中它们之间的差别非常大:如果你尝试直接引用一个null，一定会触发NullPointerException，不过使用 Optional.empty()就完全没事儿，它是Optional类的一个有效对象。

使用Optional而不是null的一个非常重要而又实际的语义区别是，第一个例子中，我们在声明变量时使用的是Optional<Car>类型，而不是Car类型，这句声明非常清楚地表明了这里发生变量缺失是允许的。与此相反，使用Car这样的类型，可能将变量赋值为null，你只能依赖你对业务模型的理解，判断一个null是否属于该变量的有效值又或是异常情况。

public class User {    private String userName;    private Optional<Car> car;    public String getUserName() {        return userName;    }    public Optional<Car> getCar() {        return car;    }}public class Car {    private String carName;    private Optional<Insurance> insurance;    public String getCarName() {        return carName;    }    public Optional<Insurance> getInsurance() {        return insurance;    }}public class Insurance {    private String insuranceName;    public String getInsuranceName() {        return insuranceName;    }}

发现Optional是如何富你模型的语义了吧。代码中person引用的是Optional<Car>，而car引用的是Optional<Insurance>，这种方式非常清晰地表达了你的模型中一个person 可能有也可能没有car的情形，同样，car可能进行了保险，也可能没有保险。

与此同时，我们看到insurance的名称insuranceName被声明成String类型，而不是Optional- <String>，这非常清楚地表明声明为insurance的类中的名称字段insuranceName是必须存在的。

使用这种方式，一旦通过引用insurance获取insuranceName时发生NullPointerException，你就能非常确定地知道出错的原因，不再需要为其添加null的检查查，因为null的检查查只会掩盖问题，并未真正地修复问题。

insurance必须有个名字，所以，如果你遇到一个insurance没有名称，你需要调查你的数据出了什么问题，而不应该再添加一段代码，将这个问题隐藏。