空对象模式(null object pattern)

空对象模式

顾名思义,空对象模式与对象是否为null有着密切的关系。那么这个设计模式的具体作用又是什么呢?
且听我慢慢道来。
我们在写代码时经常会遇到NullPointException,简称 NPE。发生的原因主要有以下几种情况:

  • 调用 null 对象的实例方法。
  • 访问或修改 null 对象的字段。
  • 将 null 作为一个数组,获得其长度。
  • 将 null 作为一个数组,访问或修改其时间片。
  • 将 null 作为 Throwable 值抛出。

由以上可以看出,最主要的原因就是调用的对象是null

因此,我们在写代码的时候往往会在调用某些方法前先检查调用方是否为null,如:

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// obj 为某个对象
if (obj != null) {
//do something
obj.doSomething();
}

但是问题又来了,每次调用都要这样写不免会让人觉得太麻烦。现在,空对象模式就可以派上用场啦。
由于程序比较简单,我们直接先上代码。

我们先创建一个Customer的抽象类 AbstractCustomer:

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public abstract class AbstractCustomer {
protected String name;
public abstract boolean isNull();
public abstract String getName();
}

再直接看调用方代码,NullObjectPatternDemo.java

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public class NullObjectPaternDemo {
public static void main(String[] args) {

AbstractCustomer customer1 = CustomerFactory.getCustomer("Rob");
AbstractCustomer customer2 = CustomerFactory.getCustomer("Bob");
AbstractCustomer customer3 = CustomerFactory.getCustomer("Julie");
AbstractCustomer customer4 = CustomerFactory.getCustomer("Laura");

System.out.println("Customers:");
//{"Rob", "Joe", "Julie"}
System.out.println(customer1.getName());
System.out.println(customer2.getName());
System.out.println(customer3.getName());
System.out.println(customer4.getName());
}
}

看了上面的代码,我们马上会知道AbstractCustomer的实例对象是通过CustomerFactory创建的,根据调用 getCustomer("xxx"")时传入不同参数返回不同的Customer实例对象。
但是customer[1-4]在调用 getName()方法的时候为空怎么办,即
CustomerFactory.getCustomer("xxxxxx");并没有成功创建 AbstractCustomer 的实例对象。

带着这个疑问,我们继续往下看CustomerFactory.java的代码。
CustomerFactory.java

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public class CustomerFactory {
public static final String[] names = {"Rob", "Joe", "Julie"};
public static AbstractCustomer getCustomer(String name){
for (String name1 : names) {
if (name1.equalsIgnoreCase(name)) {
return new RealCustomer(name);
}
}
return new NullCustomer(); //重点
}
}

根据以上的代码,我们可以知道,我们只能创建 名字为 “Rob”, “Joe” 或 “Julie”的 Customer实例,其余情况则会返回一个 NullCustomer 的实例。而在这儿添加了这一步,也正是空对象模式的运用。
这样一来,无论我们传入的name是什么,我们都有一个NullCustomer的实例兜底。我们还可以知道 RealCustomerNullCustomer 均继承自AbstractCustomer
NullCustomer 中对传入的不符合创建RealCustomer的name的操作做了处理,防止后面发生对象为空的情况。
好,我们接下来来验证我们的猜想,继续去看这两个子类。
RealCustomer.java

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public class RealCustomer extends AbstractCustomer {

public RealCustomer(String name) {
this.name = name;
}

@Override
public String getName() {
return name;
}

@Override
public boolean isNull() {
return false;
}
}

NullCustomer.java

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public class NullCustomer extends AbstractCustomer {

@Override
public String getName() {
return "Not Available in Customer Database";
}

@Override
public boolean isNull() {
return true;
}
}

和我们想的一样。最后,我们来执行类NullObjectPaternDemo中的main方法,输出如下:

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Customers:
Rob
Not Available in Customer Database
Julie
Not Available in Customer Database

至此,一个简单的设计模式–空对象模式就介绍完了。