Java 8函数式编程模式:不要使用空指针null

18-11-24 banq
                   

空指针并不存在,是我们发明了它,我们现在就摆脱它,好吗?

下面代码练习很简单:我们需要返回一个格式很好的行,根据他收集的点数为客户打印合适的折扣:

public String getDiscountLine(Customer customer) {
        return "Discount%: " + getDiscountPercentage(customer.getMemberCard());
}
private Integer getDiscountPercentage(MemberCard card) {
        if (card.getFidelityPoints() >= 100) {
                return 5;
        }
        if (card.getFidelityPoints() >= 50) {
                return 3;
        }
        return null;
}

让我们看看它返回,应该先是60,然后是10点:

System.out.println(discountService.getDiscountLine(new Customer(new MemberCard(60))));
System.out.println(discountService.getDiscountLine(new Customer(new MemberCard(10))));

输出:

Discount%: 3

Discount%: null

我认为向用户显示“null”并不是您每天都想做的事情。显然,问题是我们连接了一个潜在的null 整数。修复它是很轻松的:

public String getDiscountLine(Customer customer) {
        Integer discount = getDiscountPercentage(customer.getMemberCard());
        if (discount != null) {
                return "Discount%: " + discount;
        } else {
                return "";
        }
}

如果没有折扣,我们返回一个空字符串。我们使用空检查污染了我们的代码。并且,更糟糕的是,我们必须通过窥视getDiscountPercentage()函数来找到我们遇到的问题,以确定它何时可以返回一个null,但是,这种技术不能在大型代码库中扩展。相反,您的API应该明确该函数可能不返回任何内容。

import java.util.Optional.*;
public String getDiscountLine(Customer customer) {
        Optional<Integer> discount = getDiscountPercentage(customer.getMemberCard());
        if (discount.isPresent()) {
                return "Discount%: " + discount.get();
        } else {
                return "";
        }
}
private Optional<Integer> getDiscountPercentage(MemberCard card) {
        if (card.getFidelityPoints() >= 100) {
                return of(5);
        }
        if (card.getFidelityPoints() >= 50) {
                return of(3);
        }
        return empty();
}

这里使用Optional.isPresent() 替代空检查。

但是,有时候,从我们头脑中弹出第一个想法并不总是最好的。当你玩的时候Optional,你需要反过来考虑如何使用它。每当你试图改变魔术盒中的内容时,使用.map(),应用于该魔术盒中,这样只有存在这个盒里面的东西才会转换。

public String getDiscountLine(Customer customer) {
return getDiscountPercentage(customer.getMemberCard())
      .map(d -> "Discount%: " + d).orElse("");
}

代码不仅更简洁,而且一旦习惯了这种风格,它也更容易阅读。

下面测试一下没有MemberCard的Customer :

System.out.println(discountService.getDiscountLine(new Customer()));

输出:

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException...

我了去!我们经常匆匆忙忙地看看异常突然出现在哪里。在这里,它位于getDiscountPercentage()函数的第一行。这是由于我们从未处理过MemberCard参数为null的某些边界值,我们马上解决这个问题 - 尽快隐藏那个bug并假装我们从未见过它:

private Optional<Integer> getDiscountPercentage(MemberCard card) {
        if (card == null) {
                return empty();
        }
        if (card.getFidelityPoints() >= 100) {
                return of(5);
        }
        if (card.getFidelityPoints() >= 50) {
                return of(3);
        }
        return empty();
}

,我们再次错过了一个设计洞察(你看到一个模式吗?)。我们在这里快速应用了防御性编程,并针对所有其他无效数据实现保护我们的代码。但是,据说最好的防守就是进攻。如果不是在恐惧中守护我们的代码,我们会说:“等一下。因此,客户是否可以没有会员卡?如果可能存在,Customer.getMemberCard()应该返回一个Optional<MemberCard>

public class Customer {
          ...
          public Optional<MemberCard> getMemberCard() {
                   returnofNullable(memberCard);
          }
}

是的,我在这里触及神圣的事物。我敢改变领域实体!但是,我相信我更具表现力,因为客户和会员卡之间的关联实际上是可选的(1:0..N)

调用这段代码时我们使用.isPresent()?

private Optional<Integer> getDiscountPercentage(Optional<MemberCard> cardOpt) {
        if (!cardOpt.isPresent()) {
                returnempty();
        }
...// Wait a bit!

停!

我们一无所获!我会说这段代码变得更加丑陋!但是,有一个干净的代码规则:不要采用可以为空的参数,因为你需要做的第一件事就是检查null。在Java 8中,不采用Optional参数作为入参。

我们看到如果有会员卡,会应用getDiscountPercentage()到MemberCard,那么我们放弃更改getDiscountPercentage(),而是改变getDiscountLine():

public String getDiscountLine(Customer customer) {
          return customer.getMemberCard()
                             .map(card -> getDiscountPercentage(card))
                             .map(d -> "Discount%: " + d)
                             .orElse("");
}

输出可能让我们感到惊讶:

Discount%: Optional[3]

Discount%: Optional.empty

这是因为第4行的d不再是一个Integer类型,而是一个Optional<Integer>,如果你将鼠标悬停在第一个上.map()并查看返回类型,你会自己看到它:Optional<Optional<Integer>>。

在我们的例子中,我们使用.flatMap()而不是.map()去除额外的包装。

public String getDiscountLine(Customer customer) {
            return customer.getMemberCard()
                                    .flatMap(this::getDiscountPercentage)
                                    .map(d -> "Discount%: " + d)
                                    .orElse("");
}

因此,只要null存在Java 8中就会给您带来问题,请不要犹豫,使用Optional 并在可能为空的魔术盒上应用转换函数。干净的代码规则变为:不要选择Optional 参数; 相反,只要你的函数想要向你的调用者发出信号,在某些情况下可能没有返回值,就返回一个Optional。