Java14发布了，再也不怕NullPointerException了

自从Java诞生以来，空指针异常NullPointerException就一直是开发者最常见的错误之一。但是，随着Java版本的更新，我们终于迎来了一次改变。Java14发布了，它带来了一系列的特性和改进，其中最引人注目的就是JDK Enhancement Proposal 358（JEP 358），它为我们提供了新的Null安全特性，可以大幅减少NullPointerException的出现。下面，我们就来详细了解一下这一特性的使用方法和操作步骤吧！

1. 什么是JEP 358

JEP 358的全称是向Java语言和虚拟机中加入特定的非空引用和空指针检查。它所提供的空安全非常实用，可以让开发者在编写代码时更加自信地规避NullPointerException，避免因这个错误导致应用程序崩溃。具体来说，JEP 358主要包括以下几个方面的改进：

• 引入非空类型以禁止null赋值和null解引
• 引入了 ? 对象运算符，它可以为空的对象返回 null，而不是抛出 NullPointerException
• 提供了新的API，以更安全的方式访问可能为null的对象

2. 如何使用JEP 358

2.1 非空类型

非空类型是JEP 358引入的首个新特性。它可以让我们在编写代码时明确声明一个变量是非空的，从而避免在后续访问时出现NullPointerException。在Java14中，我们可以使用注解 @NonNull来声明一个变量是非空的，如下所示：

public class Laptop {
    private String brand;
    public Laptop(@NonNull String brand) {
        this.brand = brand;
    }
    public @NonNull String getBrand() {
        return brand;
    }
}

在上面的代码中，我们使用了@NonNull注解声明了brand变量是非空的。如果我们在调用brand变量时忘记了进行空值判断，编译器会提醒我们，从而避免了NullPointerException的发生。

2.2 ? 对象运算符

? 对象运算符是JEP 358引入的另一个新特性。它可以用来简化对可能为null的对象的访问，以减少NullPointerException的出现。如果要使用 ? 对象运算符，需要至少Java 14及以上版本。下面是一个对比示例：

// 在Java 14之前，访问可能为null的对象需要进行空值判断
if (str != null) {
    return str.length();
} else {
    return -1;
}

// 在Java 14中，可以使用 ? 运算符来判断
return str?.length() ?: -1;

可以看出，在Java14中，访问可能为null的对象变得更加简洁了，同时也能够更好地提高代码的可读性。

2.3 新API

除了上述两个新特性，JEP 358还提供了一组新的API，以更安全地访问可能为null的对象。在Java14中，我们可以使用Optional类和新的Stream方法来实现这一点。下面是一个使用Optional类的示例：

Optional<String> opt = Optional.ofNullable(user.getName());
String name = opt.orElse("Unknown");

在上面的代码中，我们使用了Optional类来避免了代码中出现空值异常。如果user对象的getName()方法返回null，我们就可以使用orElse()方法来代替其返回一个默认值。

3. 示例说明

在本示例中，我们假设有一个名为Student的类，它包含了学生的姓名和所学课程的信息，并且其中的字段都需要进行非空判定。

首先，在Student类中，我们可以通过在变量前加上@NonNull注解来标记这是一个非空变量，如下所示：

public class Student {
    private @NonNull String name;
    private List<@NonNull String> courses;

    public Student(String name) {
        this.name = Objects.requireNonNull(name);
        this.courses = new ArrayList<>();
    }

    // getter和setter
    public @NonNull String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(@NonNull String name) {
        this.name = name;
    }
    public List<@NonNull String> getCourses() {
        return courses;
    }
    public void setCourses(List<@NonNull String> courses) {
        this.courses = courses;
    }
}

在上面的代码中，我们使用了@NonNull注解来标记name字段和courses列表都是非空的。此外，我们在构造函数中使用了Objects.requireNonNull()方法来判断传入的name参数是否为空，以确保变量的非空性。

接着，我们可以在应用程序中使用Java14中的 ? 运算符，来访问courses列表中的元素，如下所示：

Student stu = new Student("张三");
String firstCourse = stu.getCourses().stream().findFirst().orElse(null);

在上述代码中，我们使用了findFirst()方法来查找courses列表中的第一个元素，如果列表为空，则返回null值。这样，我们就避免了在访问courses列表时出现NullPointerException的风险。

最后，我们再来看一个使用Optional类的示例，如下所示：

Student stu = new Student("张三");
Optional<String> optionalName = Optional.ofNullable(stu.getName());
String name = optionalName.orElse("Unknown");

在上述代码中，我们使用Optional类来包装stu.getName()方法返回的值。如果该方法返回null，那么我们使用orElse()方法来代替其返回一个默认值。

4. 总结

通过以上详细的讲解，相信大家对Java14中的JEP 358特性都有了更深入的理解和认识。在应用程序中使用该特性可以使我们的程序更加健壮、更加安全，避免了由于NullPointerException而带来的不可预知的风险。因此，我们在进行Java开发时，一定要多多掌握和使用该特性。