nullable是什么意思

一、nullable是什么意思

1、Nullable表示可空的意思。在编程中，一个变量被声明为nullable时，意味着它可以被赋予一个有效的值，也可以被赋值为null，表示它没有值。这种特性在多种编程语言中都有体现，如C#、Java和Kotlin等。

2、在C#中，使用可空类型（nullable type）可以在不引发异常的情况下表示缺失的值或未设置的值。例如，一个int类型的变量不能赋值为null，因为它是一个值类型。但是，如果我们将变量声明为int?，那么它就可以被赋值为null。这里的问号（?）表示该变量是可空的。同样，对于引用类型（如string、class等），它们默认就是可空的，可以直接赋值为null。

3、在Java中，所有的对象引用都是可空的，因为它们本质上是指针。这意味着我们可以将任何对象引用设置为null，以表示它没有指向任何有效的对象。然而，Java中的基本数据类型（如int、float、boolean等）是不可空的，它们不能赋值为null。为了处理这种情况，Java 8引入了Optional类，它可以用来表示可能为空的值。

4、Kotlin也支持可空类型。在Kotlin中，所有类型默认都是非空的，这意味着我们不能直接将一个变量赋值为null。然而，我们可以通过在类型后面添加问号（?）来声明一个可空类型。例如，String?表示一个可空的字符串类型。此外，Kotlin还提供了空安全特性，可以在编译时检查空值并避免空指针异常。

5、总之，nullable是编程中的一个重要概念，它允许我们表示缺失的值或未设置的值。不同的编程语言可能具有不同的语法和机制来处理可空类型，但它们都旨在提高代码的健壮性和可读性。通过合理使用可空类型，我们可以更好地处理潜在的空值情况，并减少因空指针异常而导致的程序崩溃。

二、java中的空指针异常如何处理

处理 Java中的空指针异常主要涉及问题定位、解决方法以及预防策略。在堆栈异常信息的第一行，可以定位到是哪里出现了空指针。对于非自定义类的空指针问题，检查代码的逻辑，找到相关类，问题一般出在该类或其方法上。对于空对象调用方法或属性导致的空指针异常，主要问题在于对象为空。

1.**运行时检测**：使用 `if(obj== null)`检测所有对象，包括参数、返回值和类实例成员变量。当检测到 null值时，可抛出 `IllegalArgumentException`并附带具体信息。引入如 Java 7开始提供的 `Objects#requireNonNull`方法简化代码。此外，使用 Guava的 `Preconditions`类中提供的空值检测工具函数，或借助 Lombok自动生成空值检测代码，并抛出带有提示信息的空指针异常。

2.**编程规范**：通过编程规范减少空指针异常的发生。使用已对 null值做判断的方法，如 `String#equals`、`String#valueOf`等。对于可接收 null的参数，考虑使用两个函数，通过不同的函数签名强制每个参数都不为空。避免返回 null的空集合，而是返回一个空集合或抛出异常。Spring JdbcTemplate就采用了这种处理方式。

3.**静态代码分析**：利用静态代码分析工具如 Eclipse IDE、SpotBugs、Checker Framework等，结合 `@Nullable`和 `@Nonnull`注解，进行编译期的空值检测。虽然空值检测注解尚未标准化，但使用如 SpotBugs或 Checker Framework这样的工具，可以有效检测可能抛出空指针异常的代码。这些工具在 Maven或 Eclipse等 IDE中的集成，提供了跨 IDE的解决方案。

4.**使用 Optional类型**：Java 8引入的 `Optional`类型，用以明确表示方法的返回值可能是空值。将返回值包装为 `Optional`可以避免空指针异常，同时需要编写更多代码以处理空值情况，需权衡性能与代码清晰度。

5.**其他 JVM语言中的解决方案**：Scala使用 `Option`类与 Java 8的 `Optional`类型类似，提供 `Some`和 `None`两种状态。Kotlin强调类型区分，用户需在定义变量时明确类型，并进行空值检测。这些语言中提供的类型系统和注解机制，为预防空指针异常提供了支持。

综上所述，采用注解进行空值检测是较为推荐的方法，它在代码中注入了预防逻辑，同时对代码的侵入性较小。所有公共 API应使用 `@Nullable`和 `@NonNull`进行注解，这样可以强制调用方预防空指针异常，提升程序的健壮性。

三、java中的空指针异常怎么解决

原文：

在堆栈异常信息的第一行就可以定位到是哪里出了空指针，倘若这里不是你写的类，可以往下翻一下，找到你写的类，就是这里出现的空指针。

对一个空对象调用里面的方法或者属性的时候会报空指针，检查这个对象为什么是空即可。

Java中任何对象都有可能为空，当我们调用空对象的方法时就会抛出 NullPointerException空指针异常，这是一种非常常见的错误类型。我们可以使用若干种方法来避免产生这类异常，使得我们的代码更为健壮。本文将列举这些解决方案，包括传统的空值检测、编程规范、以及使用现代 Java语言引入的各类工具来作为辅助。

最显而易见的方法就是使用 if(obj== null)来对所有需要用到的对象来进行检测，包括函数参数、返回值、以及类实例的成员变量。当你检测到 null值时，可以选择抛出更具针对性的异常类型，如 IllegalArgumentException，并添加消息内容。我们可以使用一些库函数来简化代码，如 Java 7开始提供的 Objects#requireNonNull方法：

public void testObjects(Object arg){

Object checked= Objects.requireNonNull(arg,"arg must not be null");

Guava的 Preconditions类中也提供了一系列用于检测参数合法性的工具函数，其中就包含空值检测：

public void testGuava(Object arg){

Object checked= Preconditions.checkNotNull(arg,"%s must not be null","arg");

我们还可以使用 Lombok来生成空值检测代码，并抛出带有提示信息的空指针异常：

public void testLombok(@NonNull Object arg){

public void testLombokGenerated(Object arg){

throw new NullPointerException("arg is marked@NonNull but is null");

这个注解还可以用在类实例的成员变量上，所有的赋值操作会自动进行空值检测。

·通过遵守某些编程规范，也可以从一定程度上减少空指针异常的发生。

使用那些已经对 null值做过判断的方法，如 String#equals、String#valueOf、以及三方库中用来判断字符串和集合是否为空的函数：

if(str!= null&& str.equals("text")){}

if(obj!= null){ obj.toString();}

·如果函数的某个参数可以接收 null值，考虑改写成两个函数，使用不同的函数签名，这样就可以强制要求每个参数都不为空了：

public void methodA(Object arg1){

public void methodB(Object arg1, Object[] arg2){

for(Object obj: arg2){}// no null check

·如果函数的返回值是集合类型，当结果为空时，不要返回 null值，而是返回一个空的集合；如果返回值类型是对象，则可以选择抛出异常。Spring JdbcTemplate正是使用了这种处理方式：

//当查询结果为空时，返回 new ArrayList<>()

jdbcTemplate.queryForList("SELECT* FROM person");

//若找不到该条记录，则抛出 EmptyResultDataAccessException

jdbcTemplate.queryForObject("SELECT age FROM person WHERE id= 1", Integer.class);

public<T> List<T> testReturnCollection(){

return Collections.emptyList();

Java语言有许多静态代码分析工具，如 Eclipse IDE、SpotBugs、Checker Framework等，它们可以帮助程序员检测出编译期的错误。结合@Nullable和@Nonnull等注解，我们就可以在程序运行之前发现可能抛出空指针异常的代码。

但是，空值检测注解还没有得到标准化。虽然 2006年 9月社区提出了 JSR 305规范，但它长期处于搁置状态。很多第三方库提供了类似的注解，且得到了不同工具的支持，其中使用较多的有：

javax.annotation.Nonnull：由 JSR 305提出，其参考实现为 com.google.code.findbugs.jsr305；

org.eclipse.jdt.annotation.NonNull：Eclipse IDE原生支持的空值检测注解；

edu.umd.cs.findbugs.annotations.NonNull：SpotBugs使用的注解，基于 findbugs.jsr305；

org.springframework.lang.NonNull：Spring Framework 5.0开始提供；

org.checkerframework.checker.nullness.qual.NonNull：Checker Framework使用；

android.support.annotation.NonNull：集成在安卓开发工具中；

我建议使用一种跨 IDE的解决方案，如 SpotBugs或 Checker Framework，它们都能和 Maven结合得很好。

SpotBugs与@NonNull、@CheckForNull

SpotBugs是 FindBugs的后继者。通过在方法的参数和返回值上添加@NonNull和@CheckForNull注解，SpotBugs可以帮助我们进行编译期的空值检测。需要注意的是，SpotBugs不支持@Nullable注解，必须用@CheckForNull代替。如官方文档中所说，仅当需要覆盖@ParametersAreNonnullByDefault时才会用到@Nullable。

官方文档中说明了如何将 SpotBugs应用到 Maven和 Eclipse中去。我们还需要将 spotbugs-annotations加入到项目依赖中，以便使用对应的注解。

<groupId>com.github.spotbugs</groupId>

<artifactId>spotbugs-annotations</artifactId>

<version>3.1.7</version>

private Object returnNonNull(){

//错误：returnNonNull()可能返回空值，但其已声明为@Nonnull

private Object returnNullable(){

public void testReturnNullable(){

System.out.println(obj.toString());

private void argumentNonNull(@NonNull Object arg){

System.out.println(arg.toString());

public void testArgumentNonNull(){

//错误：不能将 null传递给非空参数

public void testNullableArgument(@CheckForNull Object arg){

System.out.println(arg.toString());

对于 Eclipse用户，还可以使用 IDE内置的空值检测工具，只需将默认的注解 org.eclipse.jdt.annotation.Nullable替换为 SpotBugs的注解即可：

Checker Framework与@NonNull、@Nullable

Checker Framework能够作为 javac编译器的插件运行，对代码中的数据类型进行检测，预防各类问题。我们可以参照官方文档，将 Checker Framework与 maven-compiler-plugin结合，之后每次执行 mvn compile时就会进行检查。Checker Framework的空值检测程序支持几乎所有的注解，包括 JSR 305、Eclipse、甚至 lombok.NonNull。

private Object returnNullable(){

public void testReturnNullable(){

System.out.println(obj.toString());

Checker Framework默认会将@NonNull应用到所有的函数参数和返回值上，因此，即使不添加这个注解，以下程序也是无法编译通过的：

//错误：方法声明为@NonNull，但返回的是 null。

private void argumentNonNull(Object arg){

System.out.println(arg.toString());

public void testArgumentNonNull(){

//错误：参数声明为@NonNull，但传入的是 null。

Checker Framework对使用 Spring Framework 5.0以上的用户非常有用，因为 Spring提供了内置的空值检测注解，且能够被 Checker Framework支持。一方面我们无需再引入额外的 Jar包，更重要的是 Spring Framework代码本身就使用了这些注解，这样我们在调用它的 API时就能有效地处理空值了。举例来说，StringUtils类里可以传入空值的函数、以及会返回空值的函数都添加了@Nullable注解，而未添加的方法则继承了整个框架的@NonNull注解，因此，下列代码中的空指针异常就可以被 Checker Framework检测到了：

public abstract class StringUtils{

// str参数继承了全局的@NonNull注解

public static String capitalize(String str){}

public static String getFilename(@Nullable String path){}

//错误：参数声明为@NonNull，但传入的是 null。

String filename= StringUtils.getFilename("/path/to/file");

System.out.println(filename.length());

Java 8引入了 Optional<T>类型，我们可以用它来对函数的返回值进行包装。这种方式的优点是可以明确定义该方法是有可能返回空值的，因此调用方必须做好相应处理，这样也就不会引发空指针异常。但是，也不可避免地需要编写更多代码，而且会产生很多垃圾对象，增加 GC的压力，因此在使用时需要酌情考虑。

opt= Optional.ofNullable(null);

opt.orElseGet(()->"default");

opt.orElseThrow(()-> new NullPointerException());

opt.filter(value-> value.length()> 5);

opt.map(value-> value.trim());

return trimmed.isEmpty()? Optional.empty(): Optional.of(trimmed);

方法的链式调用很容易引发空指针异常，但如果返回值都用 Optional包装起来，就可以用 flatMap方法来实现安全的链式调用了：

Java 8 Stream API同样使用了 Optional作为返回类型：

.max(Comparator.naturalOrder())

.ifPresent(System.out::println);

此外，Java 8还针对基础类型提供了单独的 Optional类，如 OptionalInt、OptionalDouble等，在性能要求比较高的场景下很适用。

Scala语言中的 Option类可以对标 Java 8的 Optional。它有两个子类型，Some表示有值，None表示空。

除了使用 Option#isEmpty判断，还可以使用 Scala的模式匹配：

case Some(text)=> println(text)

case None=> println("default")

Scala的集合处理函数库非常强大，Option则可直接作为集合进行操作，如 filer、map、以及列表解析（for-comprehension）：

trimmed<- Some(text.trim())

upper<- Some(trimmed) if trimmed.length> 0

Kotlin使用了另一种方式，用户在定义变量时就需要明确区分可空和不可空类型。当可空类型被使用时，就必须进行空值检测。

a= null//错误：无法将 null赋值给非空 String类型。

//错误：操作可空类型时必须使用安全操作符（?.）或强制忽略（!!.）。

val l: Int?= b?.length//安全操作

b!!.length//强制忽略，可能引发空值异常

Kotlin的特性之一是与 Java的可互操作性，但 Kotlin编译器无法知晓 Java类型是否为空，这就需要在 Java代码中使用注解了，而 Kotlin支持的注解也非常广泛。Spring Framework 5.0起原生支持 Kotlin，其空值检测也是通过注解进行的，使得 Kotlin可以安全地调用 Spring Framework的所有 API。

在以上这些方案中，我比较推荐使用注解来预防空指针异常，因为这种方式十分有效，对代码的侵入性也较小。所有的公共 API都应该使用@Nullable和@NonNull进行注解，这样就能强制调用方对空指针异常进行预防，让我们的程序更为健壮。