【重走Android之路】【番外篇】有关于null的一些知识点

【重走Android之路】【番外篇】有关于null的一些知识点

 

1、首先，到底什么是null？

null是Java中的一个关键字，用于表示一个空对象引用，但其本身并不是任何类型也不是属于任何对象。因此，下面的做法是错误的：

int a = null;

但:

Object obj = null;

是可以的，因为null表示Object类型的一个空对象引用，符合其用意。

 

【注1】引用类型使用null声明对象变量后，无法使用该变量访问对象的成员。例如上述obj对象如果使用obj.toString()便会报NullPointerException。

 

【注2】需要注意的是，上边已经说过，null并不属于任何对象，它代表的是一个不确定的对象引用。所以此时使用instanceof进行实例判断的时候均会返回false，例：

String a = null;
Object b = null;
System.out.println(a instanceof String);// false
System.out.println(b instanceof Object);// false

 

2、那么，为什么要使用null？

null的作用有两个，即在声明对象的时候延缓内存的申请开销和告知JVM可以回收的内存。

例1（不考虑常量池）：

// 在栈内存中创建一个引用变量b；
// 在堆内存中申请空间存储“Use Memory”字符串；
// 把字符串的堆内存地址赋给变量b
String b = new String("Use Memory");
 
// 只在栈内存中创建一个引用变量a
String a = null;

【注3】在不必立马指定对象实例的前提下，使用null可以尽可能节省空间。

 

例2：

// 声明对象并开辟空间保存User对象的值
User user = new User(1, "张三", 23);
 
// ... 经过一番处理后不再使用
 
// 此时把user对象置为null，会告知JVM该对象不再被使用，可以进行回收
// JVM在必要的时机会把user对象对应的空间回收
user = null;

【注4】在确定对象不再使用的时候，使用null可以及时告知JVM等待回收的资源

 

3、一个关于null的调用困惑

看下边这段代码：

/*
 **********************************************************
 ***                                                    ***
 *** Copyright(C) 2014 Miao-Nodin. All rights reserved. ***
 ***                                                    ***
 ***                 Author: Miao-Nodin                 ***
 ***                                                    ***
 *** This is a source file of a part of a huge project. ***
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 ***                                                    ***
 **********************************************************
 */
package com.miao.base;
 
/**
* @Created: 2014年5月28日 by Miao-Nodin
* @Description: 演示使用null访问对象方法
*
* @Version:1.0
* @Update:
*
*/
public class Null {
    private static final int LEVEL_ONE = 1;
    private static final int LEVEL_TWO = 2;
    private static final int LEVEL_THREE = 3;
 
    private static void say(int level) {
        switch (level) {
        case LEVEL_ONE:
            System.out.println("请你放尊重点，不要碰我！");
            break;
        case LEVEL_TWO:
            System.out.println("你再这样我要生气了！！！");
            break;
        case LEVEL_THREE:
            System.out.println("讨厌了啦~~~臭流氓~~~");
            break;
        }
    }
 
    public static void main(String[] args) {
        Null x = null;
        x.say(x.LEVEL_ONE);                 //正常输出
        ((Null) x).say(x.LEVEL_TWO);        //正常输出
        ((Null) null).say(x.LEVEL_THREE);   //正常输出
    }
}

 

输出结果：

请你放尊重点，不要碰我！
你再这样我要生气了！！！
讨厌了啦~~~臭流氓~~~

 

　　困惑：【注1】中不是讲过，对象实例为null的变量不是无法访问对象的成员吗？为什么这里却可以正常调用方法？是不是Java的bug啊？

 

　　确实如此，【注1】讲的不错。但是，并不能说明上述代码是Java的bug。待我娓娓道来：

　　文章开头讲的很清楚，用null声明的对象是不包含对象实体的，此时如果用该对象变量访问对象实体必定会出错。但是，有一种情况例外！观察上述代码，被访问的成员变量和成员方法都有一个共性：被static修饰。对，就是这个static搞的鬼。我们知道，static类型的成员既可以被对象实例访问，也可以被类本身访问，也就是说它们是只与引用类有关而与对象实例无关的成员。

　　所以，当使用x.say(x.LEVEL_ONE)的时候，JVM检查x是Null的一个引用，便会不再进一步检查x是否被实例化过，而直接调用静态方法say(int)。第二种类似。第三种，直接使用null强制转换为Null对象，然后再调用say(int)方法，此时的((Null) null)相当于Null x = (Null) null; 如此便和第一种一致。

 

4、null的字符串相加困惑

看下面这段代码：

/*
 **********************************************************
 ***                                                    ***
 *** Copyright(C) 2014 Miao-Nodin. All rights reserved. ***
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 ***                 Author: Miao-Nodin                 ***
 ***                                                    ***
 *** This is a source file of a part of a huge project. ***
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 **********************************************************
 */
package com.miao.base;
 
/**
* @Created: 2014年6月4日 by Miao-Nodin
* @Description:演示null作为String类型空对象时的'+'操作
*
* @Version:1.0
* @Update:
*
*/
public class NullPlus {
 
    public static void plus() {
        String a = null;
        String b = null;
        String c = a + b;
        if("nullnull".equals(c)){
            System.out.println("This String-Object is not null.");
        }
    }
 
    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        plus();
    }
}

 

输出结果：

This String-Object is not null.

 

困惑：null 加上 null为什么会是"nullnull"?

 

这个问题是String对'+'运算符的实现逻辑导致的。在Java中，String的'+'操作在被JVM编译后会使用StringBuilder的append(Object)方法代替，而StringBuilder的append(Object)方法源码如下：

/**
 *  @see      java.lang.String#valueOf(java.lang.Object)
 *  @see      #append(java.lang.String)
 */
public  StringBuilder append(Object obj) {
　　return  append(String. valueOf (obj));
}
public  StringBuilder append(String str) {
　　super.append (str);
　　return   this ;
}

看得出，问题在String.valueOf(obj)，null通过这个方法被转化为了"null"，然后才有"nullnull"这种奇怪的问题。

附：plus()方法被JVM编译后的字节码

public static void plus();
  Code:
   Stack=3, Locals=3, Args_size=0
   0:   aconst_null
   1:   astore_0
   2:   aconst_null
   3:   astore_1
   4:   new     #15; //class java/lang/StringBuilder
   7:   dup
   8:   aload_0
   9:   invokestatic    #17; //Method java/lang/String.valueOf:(Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/String;
   12:  invokespecial   #23; //Method java/lang/StringBuilder."<init>":(Ljava/lang/String;)V
   15:  aload_1
   16:  invokevirtual   #26; //Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
   19:  invokevirtual   #30; //Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
   22:  astore_2
   23:  ldc     #34; //String nullnull
   25:  aload_2
   26:  invokevirtual   #36; //Method java/lang/String.equals:(Ljava/lang/Object;)Z
   29:  ifeq    40
   32:  getstatic       #40; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
   35:  ldc     #46; //String This String-Object is not null.
   37:  invokevirtual   #48; //Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
   40:  return
  LineNumberTable:
   line 28: 0
   line 29: 2
   line 30: 4
   line 31: 23
   line 32: 32
   line 34: 40
 
  LocalVariableTable:
   Start  Length  Slot  Name   Signature
   2      39      0    a       Ljava/lang/String;
   4      37      1    b       Ljava/lang/String;
   23      18      2    c       Ljava/lang/String;
 
  StackMapTable: number_of_entries = 1
   frame_type = 254 /* append */
     offset_delta = 40
     locals = [ class java/lang/String, class java/lang/String, class java/lang/String ]

另外，从上述字节码中也可以看出：源码中三行声明语句在Stack中一共创建了三个引用。至于创建了几个实例，请自行分析。