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什么是空引用異常
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作為一個(gè)敲過(guò)代碼的碼農(nóng)來(lái)說(shuō)，似乎沒(méi)有誰(shuí)沒(méi)有遇到過(guò)NullReferenceException這 個(gè)問(wèn)題，有些時(shí)候當(dāng)方法內(nèi)部調(diào)用一個(gè)屬性、方法（委托）時(shí)，我們控制這些屬性在“外部”的表現(xiàn)（當(dāng)然某些情況下使用ref關(guān)鍵字除外），所以我們要在方法 的內(nèi)部去判斷屬性、委托方法是否為Null來(lái)避免可能的、錯(cuò)誤使用上帶來(lái)的空引用異常，這樣當(dāng)我們知道如果對(duì)象為Null的話，我們會(huì)實(shí)現(xiàn)符合我們“預(yù) 期”的行為。
解決空引用異常---Check Any Where
這很簡(jiǎn)單，我只要在需要用的地方檢查一下是否為Null就可以了。是的，這非常簡(jiǎn)單，語(yǔ)義也很清晰，但是當(dāng)你要重復(fù)檢查一個(gè)對(duì)象實(shí)體10000萬(wàn)次時(shí)，你的代碼中將存在10000個(gè)如下代碼段：
- public void Check()
- {
- if (Person.AlivePerson() != null)
- {
- Person.AlivePerson().KeepAlive = true;
- }
- }
你能容忍這樣的行為嗎？
If（OK）
Continue；
Else
Close；
應(yīng)用NullObject設(shè)計(jì)模式
NullObjectPattern出自forth by Gamma（設(shè)計(jì)模式4人組），核心內(nèi)容是：提供一個(gè)給定對(duì)象的空值代理，空值代理中提供不做任何事情的方法實(shí)現(xiàn)。
接下來(lái)讓我們看看維基百科上的C#實(shí)現(xiàn)：
- // compile as Console Application, requires C# 3.0 or higher
- using System;
- using System.Linq;
- namespace MyExtensionWithExample {
- public static class StringExtensions {
- public static int SafeGetLength(this string valueOrNull) {
- return (valueOrNull ?? string.Empty).Length;
- }
- }
- public static class Program {
- // define some strings
- static readonly string[] strings = new [] { "Mr X.", "Katrien Duck", null, "Q" };
- // write the total length of all the strings in the array
- public static void Main(string[] args) {
- var query = from text in strings select text.SafeGetLength(); // no need to do any checks here
- Console.WriteLine(query.Sum());
- // The output will be: 18
- }
- }
- }
在C#語(yǔ)言中，我們通過(guò)靜態(tài)的擴(kuò)展方法來(lái)實(shí)現(xiàn)將檢查方式統(tǒng)一在方法內(nèi)部，而不是寫(xiě)的到處都是，上面的例子中是在String類上實(shí)現(xiàn)了一個(gè)SafeGetLength擴(kuò)展方法，將為所有String類型提供了一個(gè)方法，這樣我們?cè)凇按a整潔”上又進(jìn)了一步。
下面我們?cè)賮?lái)看一個(gè)更常用的例子---來(lái)自于StackOverFlow
- public static class EventExtensions
- {
- public static void Raise
(this EventHandler evnt, object sender, T args) - where T : EventArgs
- {
- if (evnt != null)
- {
- evnt(sender, args);
- }
- }
- }
***，說(shuō)一個(gè)細(xì)節(jié)問(wèn)題，以上代碼均沒(méi)有實(shí)現(xiàn)“線程安全”，在大牛Eric Lippert的文章中針對(duì)線程安全有過(guò)一個(gè)更精彩的討論，請(qǐng)戳這里。
改進(jìn)后的代碼時(shí)在方法內(nèi)部增加了一個(gè)臨時(shí)變量，作為方法內(nèi)部的拷貝，實(shí)現(xiàn)線程安全，如果有疑問(wèn)請(qǐng)參考我的《C#堆vs?！分袑?duì)方法內(nèi)部變量在堆棧上的表現(xiàn)一章。
- public class SomeClass
- {
- public event EventHandler
MyEvent; - private void DoSomething()
- {
- var tmp = MyEvent;
- tmp.Raise(this, EventArgs.Empty);
- }
- }
#p#
更“潮”的方式-C#6.0語(yǔ)法
來(lái)自MSDN Magazine的Mark Michaelis（《C#本質(zhì)論》作者）給我們介紹了C#6.0在語(yǔ)言可能帶來(lái)的新改進(jìn)，其中就有針對(duì)“Null條件運(yùn)算符”的改進(jìn)。
C#6.0更多參考:
Part One: https://msdn.microsoft.com/zh-cn/magazine/dn683793.aspx
Part Two: https://msdn.microsoft.com/zh-cn/magazine/dn802602.aspx
即使是 .NET 開(kāi)發(fā)新手，也可能非常熟悉 NullReferenceException。有一個(gè)例外是幾乎總是會(huì)指出一個(gè) Bug，因?yàn)殚_(kāi)發(fā)人員在調(diào)用 (null) 對(duì)象的成員之前未進(jìn)行充分的 null 檢查。請(qǐng)看看以下示例：
- public static string Truncate(string value, int length)
- {
- string result = value;
- if (value != null) // Skip empty string check for elucidation
- {
- result = value.Substring(0, Math.Min(value.Length, length));
- }
- return result;
- }
如果不進(jìn)行 null 檢查，此方法會(huì)引發(fā) NullReferenceException。盡管這很簡(jiǎn)單，但檢查字符串參數(shù)是否為 null 的過(guò)程卻稍微有些繁瑣。通常，考慮到比較的頻率，該繁瑣的方法可能沒(méi)有必要。C# 6.0 包括一個(gè)新的 null 條件運(yùn)算符，可幫助您更加簡(jiǎn)便地編寫(xiě)這些檢查：
- public static string Truncate(string value, int length)
- {
- return value?.Substring(0, Math.Min(value.Length, length));
- }
- [TestMethod]
- public void Truncate_WithNull_ReturnsNull()
- {
- Assert.AreEqual
(null, Truncate(null, 42)); - }
根據(jù) Truncate_WithNull_ReturnsNull 方法所演示的內(nèi)容，如果對(duì)象的值實(shí)際上為 null，則 null 條件運(yùn)算符將返回 null。這帶來(lái)了一個(gè)問(wèn)題，即 null 條件運(yùn)算符在調(diào)用鏈中出現(xiàn)時(shí)會(huì)是什么情況？如以下示例中所示：
- public static string AdjustWidth(string value, int length)
- {
- return value?.Substring(0, Math.Min(value.Length, length)).PadRight(length);
- }
- [TestMethod]
- public void AdjustWidth_GivenInigoMontoya42_ReturnsInigoMontoyaExtended()
- {
- Assert.AreEqual
(42, AdjustWidth("Inigo Montoya", 42).Length); - }
盡管 Substring 是通過(guò) null 條件運(yùn)算符進(jìn)行調(diào)用的，并且 null value?.Substring 似乎返回了 null，但語(yǔ)言行為按您的想法進(jìn)行。這簡(jiǎn)化了對(duì) PadRight 的調(diào)用過(guò)程，并立即返回 null，從而避免會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn) NullReferenceException 的編程錯(cuò)誤。這個(gè)概念稱為“null 傳播”。
Null 條件運(yùn)算符會(huì)根據(jù)具體條件進(jìn)行 null 檢查，然后再調(diào)用目標(biāo)方法以及調(diào)用鏈中的所有其他方法。這將可能產(chǎn)生一個(gè)令人驚訝的結(jié)果，例如，text?.Length.GetType 語(yǔ)句中的結(jié)果。
如果 null 條件運(yùn)算符在調(diào)用目標(biāo)為 null 時(shí)返回 null，那么調(diào)用會(huì)返回值類型的成員時(shí)最終會(huì)是什么數(shù)據(jù)類型（假定值類型不能為 null）？例如，從 value?.Length 返回的數(shù)據(jù)類型不能只是 int。答案當(dāng)然是：可以為 null 的類型（int？）。實(shí)際上，嘗試僅將結(jié)果分配給 int 將會(huì)出現(xiàn)編譯錯(cuò)誤：
int length = text?.Length; // Compile Error: Cannot implicitly convert type 'int?' to 'int'
Null 條件具有兩種語(yǔ)法形式。首先，問(wèn)號(hào)在點(diǎn)運(yùn)算符前面 (?.)。其次，將問(wèn)號(hào)和索引運(yùn)算符結(jié)合使用。例如，給定一個(gè)集合（而非在索引到集合之前顯式進(jìn)行 null 檢查），您就可以使用 null 條件運(yùn)算符執(zhí)行此操作：
- public static IEnumerable
GetValueTypeItems ( - IList
collection, params int[] indexes) - where T : struct
- {
- foreach (int index in indexes)
- {
- T? item = collection?[index];
- if (item != null) yield return (T)item;
- }
- }
此示例使用了運(yùn)算符 ?[…] 的 null 條件索引形式，導(dǎo)致僅在集合不為 null 時(shí)才索引到集合。通過(guò) null 條件運(yùn)算符的此形式，T? item = collection?[index] 語(yǔ)句在行為上相當(dāng)于：
T? item = (collection != null) ? collection[index] : null.
請(qǐng)注意，null 條件運(yùn)算符僅可檢索項(xiàng)目，不會(huì)分配項(xiàng)目。如果給定 null 集合，那么這意味著什么？
請(qǐng)注意針對(duì)引用類型使用 ?[…] 時(shí)的隱式歧義。由于引用類型可以為 null，因此對(duì)于集合是否為 null，或者是否元素本身實(shí)際上就是 null 而言，來(lái)自 ?[…] 運(yùn)算符的 null 結(jié)果不明確。
Null 條件運(yùn)算符的一個(gè)非常有用的應(yīng)用程序解決了 C# 自 C# 1.0 以來(lái)一直存在的的一個(gè)特性，即在調(diào)用委托之前檢查是否為 null。我們來(lái)看一下圖中顯示的 C# 2.0 代碼。
圖 1 在調(diào)用委托之前檢查是否為 Null
- class Theremostat
- {
- event EventHandler
OnTemperatureChanged; - private int _Temperature;
- public int Temperature
- {
- get
- {
- return _Temperature;
- }
- set
- {
- // If there are any subscribers, then
- // notify them of changes in temperature
- EventHandler
localOnChanged = - OnTemperatureChanged;
- if (localOnChanged != null)
- {
- _Temperature = value;
- // Call subscribers
- localOnChanged(this, value);
- }
- }
- }
- }
通過(guò)使用 null 條件運(yùn)算符，整個(gè) set 實(shí)現(xiàn)過(guò)程就可簡(jiǎn)化為：
OnTemperatureChanged?.Invoke(this, value)
現(xiàn)在，您只需對(duì)將 null 條件運(yùn)算符作為前綴的 Invoke 進(jìn)行調(diào)用，不再需要將委托實(shí)例分配給本地變量，從而實(shí)現(xiàn)線程安全，甚至是在調(diào)用委托之前顯式檢查值是否為 null。
C# 開(kāi)發(fā)人員都很想知道在***的四個(gè)版本中是否對(duì)此內(nèi)容有所改進(jìn)。答案是最終進(jìn)行了改進(jìn)。僅此一項(xiàng)功能就可以改變調(diào)用委托的方式。
另一個(gè) null 條件運(yùn)算符普及的常見(jiàn)模式是與 coalesce 運(yùn)算符結(jié)合使用。您無(wú)需在調(diào)用 Length 之前對(duì) linesOfCode 進(jìn)行 null 檢查，而是可以編寫(xiě)項(xiàng)目計(jì)數(shù)算法，如下所示：
List
在這種情況下，任何空集合（無(wú)項(xiàng)目）和 null 集合均標(biāo)準(zhǔn)化為返回相同數(shù)量?？傊?，null 條件運(yùn)算符將實(shí)現(xiàn)以下功能：
1. 如果操作數(shù)為 null，則返回 null
2. 如果操作數(shù)為 null，則簡(jiǎn)化調(diào)用鏈中的其他調(diào)用
3. 如果目標(biāo)成員返回一個(gè)值類型，則返回可以為 null 的類型 (System.Nullable
4. 以線程安全的方式支持委托調(diào)用
5. 可用作成員運(yùn)算符 (?.) 和索引運(yùn)算符 (?[…])
示例代碼下載
引用
http://stackoverflow.com/questions/13629051/net-event-raising-and-nullobject-pattern ---線程安全的擴(kuò)展機(jī)制
https://msdn.microsoft.com/zh-cn/magazine/dn802602.aspx ---C#6.0 Null條件運(yùn)算符
http://en.wikipedia.org/wiki/Null_Object_pattern ---維基百科上的NullObjectPattern解釋
作者：Stephen Cui
出處：http://www.cnblogs.com/cuiyansong
新聞名稱：從NullObject談C#6.0改進(jìn)
文章URL：http://www.5511xx.com/article/dpheoog.html
