作为Java开发者，我们都深知空指针异常（NullPointerException）是一个令人头痛的题。在实际开发中，为了避免空指针异常的发生，我们常常需要借助一些工具来进行空指针判断。本篇博客将深入介绍Java中常用的空指针判断工具，以及如何使用它们，性能如何优化，并分享一些需要避免的坑。

1、判空方法举例

1. Apache Commons Lang库

Apache Commons Lang库提供了一组工具类，其中 StringUtils 是用于字符串操作的常用类，其中包含了一些方便的空指针判断方法。

import org.apache.commons.lang3.StringUtils;

// 示例：使用StringUtils进行空指针判断
String result = StringUtils.defaultIfBlank(inputString, defaultValue);

这里 defaultIfBlank 方法会判断输入字符串是否为null或空字符串，如果是，则返回默认值。使用这样的方法可以简化空指针判断的代码，提高代码的可读性。

Maven 依赖

在 pom.xml 文件中添加以下依赖：

<dependency>
    <groupId>org.apache.commons</groupId>
    <artifactId>commons-lang3</artifactId>
    <version>3.12.0</version>
</dependency>

2. Java.util.Objects 类

Java 7 引入了 java.util.Objects 类，它提供了一些静态方法用于处理空指针。其中，Objects.requireNonNull 方法可以用于检查传入的对象是否为null，如果是，抛出 NullPointerException。

import java.util.Objects;

// 示例：使用Objects.requireNonNull进行空指针判断
Objects.requireNonNull(object, "Object cannot be null");

这样的判断方法对于确保方法参数非空是非常有用的。在参数非法时，及早抛出异常，有助于更快地定位问题。

Maven 依赖

java.util.Objects 是Java标准库的一部分，无需额外的依赖。

3. Guava库

Google Guava库也提供了一些实用的工具类，其中 Preconditions 类包含了一些前置条件检查的方法，包括非空判断。

import com.google.common.base.Preconditions;

// 示例：使用Guava Preconditions进行空指针判断
Preconditions.checkNotNull(object, "Object cannot be null");

Guava的 Preconditions 提供了丰富的方法，可以满足各种前置条件的检查，而不仅仅是空指针判断。

Maven 依赖

在 pom.xml 文件中添加以下依赖：

<dependency>
    <groupId>com.google.guava</groupId>
    <artifactId>guava</artifactId>
    <version>31.0.1-jre</version>
</dependency>

4、Optional.ofNullable()

当涉及到处理可能为null的对象时，Java 14引入的Optional类也是一个强大的工具。Optional可以帮助我们更优雅地处理可能为null的情况，避免直接使用null引发的空指针异常。

import java.util.Optional;

// 示例：使用Optional进行空指针判断
Optional<String> optionalString = Optional.ofNullable(inputString);
String result = optionalString.orElse("Default Value");

上述示例中，Optional.ofNullable可以接受一个可能为null的对象，然后我们可以使用orElse方法设置默认值，以便在对象为null时返回默认值。

Maven 依赖

Optional是Java标准库的一部分，无需额外的依赖。

在使用Optional时，需要注意避免过度使用，尤其是在集合操作上。过度使用Optional可能导致代码变得繁琐，降低可读性。因此，建议在处理单个值或避免null引发异常的情况下使用Optional。

5、 Lombok 的 @NonNull 注解

当涉及到空指针判断时，除了上述提到的工具类和Optional外，还可以考虑以下几种方法：

Lombok 是一个Java库，它通过注解的方式简化了Java代码。@NonNull 注解可以用于标记方法参数、字段或局部变量，表明它们不能为null。

import lombok.NonNull;

// 示例：使用Lombok的@NonNull注解进行空指针判断
public void process(@NonNull String input) {
    // 无需手动判断input是否为null，Lombok会在编译时自动生成检查代码
}
Maven 依赖

在 pom.xml 文件中添加以下依赖：

<dependency>
    <groupId>org.projectlombok</groupId>
    <artifactId>lombok</artifactId>
    <version>1.18.22</version>
    <scope>provided</scope>
</dependency>

6、 Spring 框架的 Objects.requireNonNull 方法

Spring框架提供了一些实用方法，其中包括 ObjectUtils 类，它有一个 requireNonNull 方法，类似于Java标准库的 Objects.requireNonNull。

import org.springframework.util.ObjectUtils;

// 示例：使用Spring的ObjectUtils.requireNonNull进行空指针判断
ObjectUtils.requireNonEmpty(array, "Array must not be null or empty");
Maven 依赖

在 pom.xml 文件中添加以下依赖：

<dependency>
    <groupId>org.springframework</groupId>
    <artifactId>spring-core</artifactId>
    <version>5.3.9</version>
</dependency>

7、 断言（Assertions）

Java中的断言是一种用于调试的机制，可以在代码中插入一些条件，如果条件不满足，系统会抛出 AssertionError 异常。在空指针判断中，我们可以使用断言来确保某个对象不为null。

assert object != null : "Object cannot be null";

需要确保在运行时启用了断言，可以使用 -ea（等同于 -enableassertions）参数运行Java程序。

Maven 依赖

Assertions是Java标准库的一部分，无需额外的依赖。

8、 使用 Java 14 的 instanceof 模式匹配

当处理空指针判断时，除了前面提到的方法，还有一些其他的技术和模式可以考虑：

Java 14引入了模式匹配，可以更简洁地进行类型检查和强制类型转换。

if (object instanceof String str) {
    // 在这里可以直接使用 str，不需要再进行强制类型转换
} else {
    // object 不是 String 类型的处理逻辑
}

通过这种方式，你可以避免因为类型转换而引发的空指针异常。

Maven 依赖

Java标准库的一部分，无需额外的依赖。

9、 使用 Guava 的 MoreObjects.firstNonNull

Guava库中的MoreObjects类提供了firstNonNull方法，可以传入多个对象，返回第一个非空的对象。

import com.google.common.base.MoreObjects;

String result = MoreObjects.firstNonNull(value1, value2);

这种方式非常适用于需要从多个可能为null的对象中选择一个非null值的情况。

Maven 依赖

在 pom.xml 文件中添加以下依赖：

<dependency>
    <groupId>com.google.guava</groupId>
    <artifactId>guava</artifactId>
    <version>31.0.1-jre</version>
</dependency>

10、 使用 Optional 的 map 和 orElseGet 方法

除了简单的orElse方法，Optional还提供了map方法，可以对非空的值进行转换。另外，orElseGet方法允许你提供一个供默认值的Supplier。

import java.util.Optional;

String result = Optional.ofNullable(inputString)
                        .map(s -> s + " additional text")
                        .orElseGet(() -> "Default Value");

这样可以更灵活地处理非空情况下的值的转换和默认值的生成。

以上这些方法都可以根据具体的场景选择使用，使得空指针判断更加灵活和清晰。在实际开发中，结合项目的需求和团队的约定选择合适的方法是非常重要的。

Maven 依赖

Java标准库的一部分，无需额外的依赖。

2、性能优化

在进行空指针判断时，性能是一个重要的考虑因素。尽管上述工具类都经过优化，但在性能敏感的场景下，可以通过以下方式进一步优化：

  • 手动空指针判断： 在一些简单的场景中，手动进行空指针判断可能比使用工具类更高效。
  • 条件短路： 利用条件短路，尽早返回或执行默认逻辑，避免不必要的判断。
  • 避免频繁调用： 在循环或频繁调用的地方，尽量避免重复的空指针判断，可以在外部进行一次判断后重复使用。

3、坑与注意事项

在使用空指针判断工具时，需要注意一些潜在的坑：

  • 默认值选择： 在使用默认值进行替代时，确保选择的默认值在业务逻辑上是合理且安全的。
  • 链式调用： 如果在一条链式调用中存在多个空指针判断，确保每个判断都能正确地处理空指针，以防止后续调用出现异常。

4、结语

通过使用上述工具类，我们能够更加方便地进行空指针判断，提高代码的健壮性。然而，在使用这些工具时，我们也要谨慎应用，结合实际场景选择最适合的方法。通过合理的空指针判断，我们可以更好地避免潜在的bug，使代码更加可维护和可读。希望这篇博客能够帮助你更好地理解和使用Java中的空指针判断工具。