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Aoho's Blog

设计模式之空指针模式

属于新模式。我们在之前介绍了23种设计模式,设计模式诞生多年,设计模式也在逐步增多。本文将会介绍一个常用且容易忽视的模式:空指针模式。

空指针模式的定义

在空对象模式中,一个空对象取代NULL对象的实例的检查。NULL对象不是检查空值,而是反映一个不做任何动作的关系。这样的NULL对象也可以在数据不可用的时候提供默认的行为。
在空对象模式中,我们创建一个指定各种要执行的操作的抽象类和扩展该类的实体类,还创建一个未对该类做任何实现的空对象类,该空对象类将无缝地使用在需要检查空值的地方。
空对象模式一般和策略模式或工厂模式结合使用。

空指针模式的结构

空指针模式的角色和职责:

  • AbstractObject:声明协作对象的接口。如果需要,可以实现默认行为。
  • RealObject:具体的协作对象类,提供有意义的行为。
  • NullObject:空对象类,继承自 AbstractObject,但接口实现不做任何事情。
  • Client:请求协作对象。

空指针模式的UML图如下:

nullable-pattern

当以下情况成立时可以使用 Null Object 模式:

  • 一个对象需要一个协作对象,但并无具体的协作对象。
  • 协作对象不需要做任何事情。

空指针模式的实现

假如我们需要查询某个商品的信息,我们输入商品号来进行查询,如果没有这个商品的话,我们就返回一个空对象,以此来实现空对象模式。

AbstractObject

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public interface AbstractCustomer{
String query();
}

定义一个为查询和空对象的类定义一个共同的接口。

RealObject

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public class RealObject implements AbstractCustomer{
@Override
public String query() {
//返回商品信息
return "successful";
}
}

查询商品的具体实现。

NullObject

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public class NullObject implements AbstractCustomer{
@Override
public String query() {
return "can not find this product";
}
}

空对象类的实现。

构建工厂

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public class CustomerFactory{
//我们假定这是我们储存商品的数据库,现在我们获取到了,把它装到我们的数组里
int[] arr = {1,2,3,4,5};

public AbstractCustomer query(){
//模拟查询
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.println("please input product_id:\n");
int index = scanner.nextInt();
for(int i : arr){
if(i == index){
return new RealObject();
}
}
//如果没有查找到的话我们直接返回一个空对象
return new NullObject();
}
}

客户端测试

接下来是客户端方面,我们直接操作工厂即可:

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public class Main {
static void customer(CustomerFactory cf){
//先调用工厂的query返回一个对象,然后再用这个对象调用自己的query
String s = cf.query().query();
System.out.println(s);
}
public static void main(String[] args){
customer(new CustomerFactory());
}
}

当我们输入6时,不会出现空指针异常,取而代之的是实现定义的空指针类的实现逻辑。

总结

本文主要讲解了空对象模式。空对象模式通过代码实现一个接口或抽象类的所有方法,以满足开发需求,简化程序。空对象模式减少了对对象是否为 Null 的判断,并且提供默认无任何具体行为的协作对象。

参考

  1. 设计模式之禅
  2. 被遗忘的设计模式——空对象模式(Null Object Pattern)
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