别再让null“坑”你的代码:为什么不要返回null

一、开篇点题:null 带来的 “麻烦事儿”

在编程的世界里,你是否遇到过这样的情况:程序正运行得好好的,突然就崩溃了,报错信息显示 “NullPointerException”(空指针异常)。这就好比你满心欢喜地准备打开一扇门,却发现手里的钥匙是把假的,根本打不开,只能干着急。其实,很多时候这个 “罪魁祸首” 就是函数返回的 null。

比如说,你正在开发一个电商 APP,有个函数负责根据商品 ID 获取商品详情。当用户搜索一个不存在的商品 ID 时,函数返回了 null。后续在展示商品详情的页面,代码没有对这个 null 进行判断,直接调用 null 的某个方法(假设是获取商品图片链接),这就立马触发空指针异常,导致 APP 闪退。用户体验极差不说,还可能让用户对这款 APP 失去信任,转投其他竞品怀抱。再想象一下,在一个大型企业级项目里,多个模块相互协作,一个模块中的函数返回 null,像病毒一样,可能让与之交互的其他模块也相继出现问题,最后整个系统陷入混乱,排查错误都得耗费大量精力,就像在一团乱麻里找线头。

二、深入剖析:返回 null 的弊端

(一)空指针异常的 “定时炸弹”

空指针异常,堪称程序世界里的一颗 “定时炸弹”。在 Java、Python、C# 等众多编程语言中,只要你尝试对一个值为 null 的对象进行操作,就好比对一个不存在的目标下达指令,程序立马就会 “翻脸不认人”,抛出空指针异常,然后戛然而止。

想象一下,有这样一段 Java 代码:


public class NullTrouble {public static void main(String[] args) {String text = null;int length = text.length(); // 这里尝试调用null对象的length方法System.out.println(length);}}

在这段代码里,text被赋值为null,当执行到text.length()时,程序就会崩溃,因为根本不存在一个null对象的长度可供获取。这就像你让快递员去一个不存在的地址取包裹,他只能两手空空,还会报错。

再比如在 Python 中:


def null_danger():data = Noneprint(len(data)) # 对None对象调用len函数null_danger()

同样的,Python 解释器碰到这种情况,也会立马抛出异常,终止程序运行。这就好比你让厨师从一个空锅里盛出菜来,显然是不可能的事儿,程序自然就 “闹脾气” 了。

在实际的大型项目里,这种因返回null引发的空指针异常,就像病毒一样四处传播。一个模块中的函数返回null,另一个模块毫无防备地接收并使用,瞬间就可能导致整个系统瘫痪,排查起来更是让人头疼不已,开发人员往往得在浩如烟海的代码里,像大海捞针一样寻找那个引发异常的null源头。

(二)代码 “冗余” 的罪魁祸首

当函数可能返回null时,为了程序的健壮性,调用方不得不进行大量的null值判断。这就使得代码里到处充斥着类似这样的语句:


if (result!= null) {// 进行后续操作} else {// 处理null情况,可能是返回默认值,或者记录日志等}

以一个简单的用户登录验证功能为例,假设我们有个函数getUserByUsername,用于根据用户名从数据库获取用户信息,代码可能写成这样:


public class UserService {public User getUserByUsername(String username) {// 模拟从数据库查询用户,这里简单返回null代表没查到return null;}}public class Main {public static void main(String[] args) {UserService userService = new UserService();User user = userService.getUserByUsername("testuser");if (user!= null) {System.out.println("欢迎用户:" + user.getUsername());} else {System.out.println("用户不存在");}}}

这里只是一个简单的获取用户信息并打印欢迎语的功能,就已经多了一层if判断。要是在一个复杂的业务系统里,有成百上千个类似的函数调用,那代码里就会被这些null判断充斥得密密麻麻,可读性极差。原本清晰的业务逻辑,被这些额外的判断语句切割得支离破碎,开发人员阅读代码时,得像走迷宫一样,在层层嵌套的判断里找主线,维护成本飙升。新接手项目的同事,看到满屏的null判断,估计得晕头转向,无从下手。

(三)业务逻辑的 “混淆剂”

返回null还会把水搅浑,让业务逻辑变得模糊不清。正常的业务逻辑应该是一条流畅的线,专注于实现功能需求,可一旦混入了大量null值判断,就如同清澈的溪流混入泥沙,变得浑浊不堪。

在一个电商订单处理系统里,有个函数getOrderDetails用于获取订单详情,它可能返回null表示订单不存在。下游的业务逻辑既要处理正常订单的发货、结算等操作,又得时刻提防null值带来的空指针风险,于是代码里就出现这样的情况:


Order order = getOrderDetails(orderId);if (order!= null) {if (order.getStatus() == OrderStatus.PAID) {// 执行发货逻辑} else if (order.getStatus() == OrderStatus.REFUNDED) {// 处理退款逻辑}// 其他各种订单状态的处理逻辑} else {// 记录订单不存在的日志,通知相关人员排查问题}

可以看到,为了应对null,业务逻辑代码不得不频繁 “分心”,原本简洁明了的订单处理流程,被null判断打断,开发人员在维护和扩展代码时,很容易顾此失彼,遗漏一些关键的业务场景。而且,后续其他开发人员阅读代码时,也得花费大量精力去梳理这些因null带来的复杂分支,严重影响开发效率,让项目进度像蜗牛爬行一样缓慢。

三、实战应对:不返回 null 的解决方案

(一)空对象模式:以 “空” 代 null

空对象模式就像是给程序里可能出现的 “空位” 安排了一个占位符,它本质上是一种软件设计模式。

咱们以一个用户权限验证系统为例,通常会有个函数getUserPermission用于获取用户的权限信息。要是用传统方式,当找不到用户权限时返回null,后续代码就得各种null判断。但要是运用空对象模式,就可以先定义一个抽象的权限接口Permission,里面有诸如canRead(是否可读)、canWrite(是否可写)等方法。然后,真实的权限类RealPermission实现这个接口,根据数据库查询到的用户实际权限来具体实现这些方法。同时,创建一个空权限类NullPermission也实现Permission接口,不过它的方法实现都是返回默认的 “无权” 行为,比如canRead返回false,canWrite也返回false。

在系统运行时,getUserPermission函数如果没查到用户权限,就返回NullPermission实例,而不是null。这样,后续调用权限相关方法的代码就不用提心吊胆地做null判断了,直接调用就行,因为空权限对象已经有了明确的默认行为,代码逻辑变得清晰简洁,就像原本乱糟糟的房间被收拾得井井有条,程序的健壮性也大大提升,不用担心空指针异常突然冒出来 “捣乱”。

(二)Optional 类:优雅处理 “可能不存在”

Java 8 引入的Optional类,简直是处理 “可能不存在” 值的神器。在以往,处理可能为null的值时,代码里充斥着各种if判断,又丑又容易出错。有了Optional类就不一样了,它像是一个精致的 “盒子”,里面要么装着你想要的值,要么就是空的,表示值不存在,但不会是null这种让人头疼的 “炸弹”。

举个例子,在文件读取场景里,要从配置文件中读取某个配置项的值,传统做法是用类似FileReader读取文件内容,再解析出配置项,过程中要是没找到配置项,就返回null。但使用Optional类,代码就会优雅许多。首先,用Optional.ofNullable方法来包装可能为null的读取结果,像这样:Optional<String> configValue = Optional.ofNullable(readConfigValueFromFile()),这里readConfigValueFromFile就是之前读取配置文件的方法。接着,如果想要在配置项存在时执行一些操作,就可以用ifPresent方法,比如:configValue.ifPresent(value -> System.out.println("配置项的值为:" + value)),这就相当于告诉程序:“嘿,如果盒子里有东西,就帮我打印出来。” 要是配置项不存在,需要提供个默认值,那就用orElse方法,比如:String defaultValue = configValue.orElse("默认配置值"),这就确保程序总能拿到一个可用的值,不会因为null而 “傻眼”。而且,Optional类还支持链式调用,能把多个可能为空的操作像串珠子一样连起来,让代码简洁又安全,开发人员维护起来轻松愉快,仿佛在代码的海洋里找到了一条顺畅的航道。

(三)合理抛出异常:明确错误信号

当函数遇到不符合预期的情况时,与其遮遮掩掩地返回null,不如大胆地抛出异常,让调用者清楚知道发生了什么问题。这里说的异常可不是随随便便就抛的,得是合理反映业务错误的异常。

比如在一个用户注册模块,有个函数registerUser负责把用户信息存入数据库,当传入的用户名已经存在时,要是返回null,调用方很难直接明白问题所在,还得去猜是不是数据库连接失败,还是其他什么原因。但如果直接抛出一个自定义的UsernameExistsException异常,在函数里这么写:


public void registerUser(User user) {if (userRepository.existsByUsername(user.getUsername())) {throw new UsernameExistsException("用户名已存在");}// 正常的注册逻辑,将用户信息存入数据库}

这样,调用registerUser函数的上层代码就能迅速捕获这个异常,并针对性地给用户提示 “该用户名已被注册,请更换用户名”,整个程序流程清晰明了,就像交通信号灯一样,哪里出问题一目了然,而不是陷入null带来的混沌迷雾中,让开发人员和用户都摸不着头脑。

四、案例复盘:改写前后的强烈对比

咱们来看一个实际的案例,假设正在开发一个电商系统,里面有订单查询模块和用户信息获取模块。

先看原来返回null的代码:

订单查询模块:


public class OrderService {public Order getOrderById(String orderId) {// 模拟从数据库根据订单ID查询订单,假设没查到就返回nullreturn null;}}用户信息获取模块:public class UserService {public User getUserById(String userId) {// 模拟从数据库根据用户ID查询用户,没查到返回nullreturn null;}}

在业务逻辑层,有这样一段处理订单的代码:


public class OrderBusinessLogic {public void processOrder(String orderId, String userId) {OrderService orderService = new OrderService();Order order = orderService.getOrderById(orderId);if (order!= null) {// 订单存在,获取订单相关信息进行后续处理System.out.println("订单金额:" + order.getAmount());UserService userService = new UserService();User user = userService.getUserById(userId);if (user!= null) {// 用户存在,关联用户信息到订单处理流程System.out.println("下单用户:" + user.getUsername());} else {System.out.println("用户不存在");}} else {System.out.println("订单不存在");}}}

在这段代码里,每次调用getOrderById和getUserById函数都得小心翼翼地判断是否为null,代码层级嵌套深,可读性很差。一旦不小心漏了某个null判断,就可能触发空指针异常,让程序崩溃。

现在,咱们用前面提到的方案来改写这段代码。

采用空对象模式改写订单查询模块:


// 定义抽象订单接口public interface Order {double getAmount();}// 真实订单类public class RealOrder implements Order {private double amount;public RealOrder(double amount) {this.amount = amount;}@Overridepublic double getAmount() {return amount;}}// 空订单类public class NullOrder implements Order {@Overridepublic double getAmount() {return 0; // 空订单默认金额为0}}// 改写后的订单服务public class OrderService {public Order getOrderById(String orderId) {// 模拟查询,这里简单判断,实际可替换为数据库查询逻辑if ("validOrderId".equals(orderId)) {return new RealOrder(100.0); // 假设订单金额为100,实际应从数据库获取}return new NullOrder();}}

用Optional类改写用户信息获取模块:


import java.util.Optional;public class UserService {public Optional<User> getUserById(String userId) {// 模拟查询,同样这里简单判断,实际从数据库获取if ("validUserId".equals(userId)) {return Optional.of(new User("testuser"));}return Optional.empty();}}

再看改写后的业务逻辑代码:


public class OrderBusinessLogic {public void processOrder(String orderId, String userId) {OrderService orderService = new OrderService();Order order = orderService.getOrderById(orderId);double amount = order.getAmount();System.out.println("订单金额:" + amount);UserService userService = new UserService();userService.getUserById(userId).ifPresent(user -> System.out.println("下单用户:" + user.getUsername()));}}

对比改写前后,运行结果上,改写后的代码更加稳健,不会因为null引发空指针异常导致程序崩溃。可读性上,代码简洁明了,业务逻辑不再被大量null判断切割得支离破碎,开发人员一眼就能看清程序的核心流程。维护性方面,后续如果要扩展功能,比如添加新的订单状态处理或者用户信息关联,在清晰的代码结构下,开发人员能迅速定位并修改,而不用在层层嵌套的null判断中艰难摸索,大大提升了开发效率,让项目推进更加顺畅。

五、总结升华:拒绝 null,拥抱优质代码

返回null在编程中就像是个隐藏的 “陷阱”,看似简单的返回值选择,实则牵一发而动全身,带来空指针异常、代码冗余、业务逻辑混淆等诸多问题。咱们通过空对象模式、Optional类、合理抛出异常这些 “武器”,能巧妙地避开这个 “陷阱”,让代码更加健壮、可读、易维护。

编程就像是一场精细的手工艺活,细节决定成败。从拒绝返回null开始,养成良好的编码习惯,在每一个函数定义、每一行代码编写时,都深思熟虑,为程序的稳定性筑牢根基。这不仅能减少自己后续调试代码时的 “痛苦”,也能让团队协作更加顺畅,让接手项目的同事轻松上手。希望大家在今后的编程之旅中,时刻警惕null的危害,将这些优化技巧融入日常开发,不断积累代码 “内功”,打造出更多高品质的软件产品,让编程之路越走越宽,用代码改变世界!

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