[Guava官方文档翻译] 2.使用和避免使用null (Using And Avoiding Null Explained)

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使用和避免使用null

粗心地使用null能导致各种各样的bug。通过研究Google code base，我们发现大约95%的collection中不该含有null值。对于开发者来说，collection对null值如果能直接报错，会比默默接受更有帮助。

此外，null让人讨厌的一点在于它的含义模糊。函数返回值为null时，很少能让人明白是什么意思——比如，Map.get(key)返回null，可能是因为map中的值为null，也可能是因为map中没有对应的值。Null可以表示失败，可以表示成功，可以表示任何事情。想要表意清晰，就不要用null。

虽然这么说，也有时候用null是正确的选择。null在时间和空间上的代价都很低，并且在object array中不可避免。但是相对于官方库，在实际应用的代码中，null仍然是导致迷惑不清、奇怪bug和表义模糊的主要原因之一。还是上面的例子，当Map.get返回null，可能说明不存在对应的值，也可能说明值存在且为null。最大的问题在于，null无法提示这个null值表示什么意思。

因此，很多Guava utility设计为对null值直接报错；只要有不用null的代替方案，就不允许null值。另外，Guava提供了一些工具来帮你避免使用null，同时在你不得不用时让使用null更容易。

具体情况

如果你想把null加进Set中，或者作为Map的key——那就不要这么做。如果你根据情况显式地替换掉null，查找结果的含义会更加清晰。

如果你想把null用作Map的value——那就不要添加对应的entry，而要把key存进用另外一个专门的Set里。到底是Map中对应这个key的value为null，还是Map没有这个key的entry，这两种情况非常容易弄混。把值为null和不为null的这两种key分开存就要好得多了，在跟value相关联的key是null的情况下更是如此。

如果你想把null加进 List 里——如果list比较稀疏，也许用 Map<Integer, E> 更合适？这样可能效率更高，可能实际上更符合程序的需求。

设想一下如果有一个现成的"null object"可供使用。一般是没有的，但也有例外。比如，向一个 enum 加入常量，就代表了null的含义。再比如，java.math.RoundingMode 有个 UNNECESSARY 值来表示“不要取整，如果需要取整就抛出异常”。

如果你真的需要null值，使用不支持null的collection实现有困难，那只能换用另一种collection实现。例如，用 Collections.unmodifiableList(Lists.newArrayList()) 替换 ImmutableList 。

Optional类

很多情况下程序员会用 null 值来代表某种缺失：也许这里本来应该有个值，但现在没有，或是找不到。例如，Map.get 返回 null 值表示找不到这个key对应的value。

Optional<T> 是一种用非null值来替换可null的 T 引用的解决方案。一个 Optional 类要么包含一个非null的 T 引用（这种情况称为引用“存在(present)”），要么什么也不包含（这种情况称为引用“缺失(absent)”）。Optional 类从来不会“包含null”。

Optional<Integer> possible = Optional.of(5);
possible.isPresent();// returns true
possible.get();// returns 5

Optional 类并非与其他语言中的"option"或"maybe"结构完全等同，尽管可能有些相似性。

我们在此列出了一些常见的 Optional 类操作。

创建Optional

以下均为 Optional 类的静态方法：

Optional.of(T)	创建一个Optional实例，包含非null的给定引用T，如果T为null则直接报错。
Optional.absent()	返回一个absent的Optional实例。
Optional.fromNullable(T)	将有可能为null的引用T转换为Optional实例。如果T不为null则实例为present，T为null则实例为absent。

查询方法

以下均为具体 Optional<T> 实例上的非静态方法：

boolean isPresent()	如果包含非null的T（为present）实例，则返回 true 。
T get()	如果为present，返回包含的 T 实例；否则抛出 IllegalStateException 。
T or(T)	如果为present，返回包含的 T 实例；否则返回指定的默认值。
T orNull()	如果为present，返回包含的 T 实例；否则返回 null 。这个方法是 fromNullable 的逆过程。
Set<T> asSet()	如果为present，返回不可变的单例(singleton) Set ，Set中包含 Optional 中包含的 T 实例；否则返回一个空的不可变set。

除此之外，Optional 类还提供一些更方便的工具方法；查询Javadoc了解细节。

有何意义？

使用 Optional 除了能给 null 起个名字而增强可读性，最大的好处是它的防呆性。它会强迫你主动考虑值缺失的情况，否则就不能通过编译，因为你将需要主动解包 Optional 类，针对情况处理。讨厌的null太容易让人忘记该处理的事情，尽管FindBugs对此有些帮助，我们认为它还不足以解决问题。

Optional 这个优点的一个典型体现，就在于函数返回值既有可能"存在"也有可能"缺失"时。你（及其他人）在调用一个方法other.method(a,b)时忘记返回值可能为null的可能性，比你编写这个方法时会忘记参数 a 有为null的可能性大得多。返回值类型为 Optional 就杜绝了调用者忘记处理返回值为null的可能，因为调用者需要把返回值从 Optional 中解包出来，才能编译通过。

便捷方法

只要你想把一个 null 值替换为某个默认值，就可以用Objects.firstNonNull(T, T)。这个方法的功能顾名思义，如果两个参数 T 都是null，则直接报错，抛出NullPointerException。如果你在用 Optional，还有更好的方法——例如 first.or(second)。

Strings 中有一组方法用来处理可能为null的 String 值。这些命名直白的方法具体如下：

emptyToNull(String)

isNullOrEmpty(String)

nullToEmpty(String)

我们想要强调，这些方法最主要用来应对某些讨厌的API，它们把null String和空String("")等同处理。而每当你自己写出把null string和 "" 混合处理的代码，Guava团队都会哭泣。(如果这两者的含义显著不同，那还好一些。但是把它们当做完全一样的东西处理，是一种不幸很常见的代码坏味道。)

中文翻译自Guava官方文档：GuavaExplained - UsingAndAvoidingNullExplained 译者：戴仓薯