来吧，一文彻底搞懂Java中最特殊的存在——null

骑猪看日落 2021-05-12 11:49 558阅读 0赞

没事的时候，我并不喜欢逛 P 站，而喜欢逛 programcreek 这些技术型网站，于是那天晚上，在夜深人静的时候，我就发现了一个专注基础但不容忽视的主题。比如说：**Java 中的 null 到底是什么鬼**？像这类灵魂拷问的主题，非常值得深入地研究一下。

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null 在 Java 中是一个特殊的存在，因为它和[大名鼎鼎的 `NullPointerException`][_NullPointerException]（NPE）如影随形。NPE 的发明人 Tony Hoare 曾在 2009 年承认：“Null References 是一个荒唐的设计，就好像我赌输掉了十亿美元”。

那为什么 Java 会一直保留着 null，而没有把它消灭掉呢？我想是因为 null 的存在的确为 Java 带来了更多好处（我在下文中指出了一些，看大家能不能发现哦）。

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就让我们从下面这个语句开始。

String s = null;

首先，我们来回顾一下：什么是变量，什么是值。举个恰当的例子，变量就好像一个窑洞，里面可以住人，也可以不住人，人就相当于值。在 Java 中，如果一个变量要存储某个值，就需要先声明是什么类型。

s 为一个 String 类型的变量，这一点是毫无疑问的，对吧？那肯定啊，二哥，你别废话了，怎么可能有人怀疑这一点。

Java 有两种类型，一种是基本类型，一种是引用类型。声明为基本类型的变量存储的是值，声明为引用类型的变量存储的是对象的引用，这一点想必大家也不怀疑吧。

就之前那行语句来说，String 是一个引用类型，值为 null，也就是说 s 这个变量什么也没存储，就好像一个窑洞里面什么人也没住，一样。

假如 `String s = "沉默王二"`，就可以使用下面这幅图来表示。

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而 `String s = null` 的表现形式则是不同的，它没有可引用的对象。

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那**内存中的 null 到底是什么玩意呢**？Java 中的 null 到底是什么样的一个值？

不管怎么样，null 不是一个有效的对象，所以内存中并没有为它分配空间，没它的位置。null 仅仅是一种表现符号，表明引用此时没有指向任何一个对象。Java虚拟机的规范中也没有规定 null 的具体值。

这不仅让我联想到了佛经中的一句经典台词，想必大家也猜到了，大声的念出来吧！“**色即是空，空即是色**。”我们汉语中的这个“空”字恰到好处地匹配了这个 `null`，换句话说就是“null 即是空，空即是 null。”经典啊，经典。

一个类的**成员变量如果是引用类型的话，它的默认值就为 null**，这和基本类型有所不同。

public class Null { 
        private String name;
        private int age;
    
        public static void main(String[] args) { 
            Null n = new Null();
    
            System.out.println(n.name);
            System.out.println(n.age);
        }
    }

上面这段代码的输出结果是：

null
    0

但如果是一个引用类型的局部变量的话，编译器会提醒我们对其初始化。

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如果一个变量当前没有确定要初始化的值，那么 null 就是最佳选择，即所谓的延迟初始化，直到实际使用的时候再赋值为“它实际”的值（**null 的第 1 个好处**）。更神奇的是，**null 竟然可以被强制转化**。

String s = (String) null;
    Integer i = (Integer) null;
    
    System.out.println(s);
    System.out.println(i);

程序不仅可以编译通过，运行时也没有抛出可怕的 NPE。但是呢，Java 还是有原则的，当把 null 赋值给基本类型变量的时候就会编译不通过。

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编译器是不是很智能，很人性化，毕竟基本类型和引用类型是不同的，null 只能作为引用类型的初始化值，却不能作为基本类型的初始化值，因为基本类型有自己的初始化值，比如说 int 的为 0。不过，不要太轻信人工智能化，我保证能把编译器绕晕。

Integer j = null;
    int k = j;
    System.out.println(k);

先给基本类型的包装类型变量赋值为 null，再把该变量赋值给基本类型变量，编译器就无能为力了。不过，NPE 会在运行时被揪出来鞭尸了。

关于 null，还有另外一个有趣的事实：**如果使用了带有 null 值的引用类型变量，instanceof 将会返回 false**。

String s1 = null;
    System.out.println(s1 instanceof String); // false

也就是说，如果一个引用类型变量的值不为 null，并且在使用 instanceof 操作符判断类型的时候没有抛出 `ClassCastException`，那么结果就为 true。否则，即便是为一个变量明确地声明了类型，比如说 `String s1 = null`，instanceof 仍然无法知道 s1 是 String 类型。

好了，我们再来看一看 null 的其他用途，比如说表示对象不存在、终止条件。

下图是 `System.console()` 方法的 Javadoc，该方法会返回与当前 Java 虚拟机相关联的唯一对象（如果有的话）；如果没有的话，返回 null。

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想想看，如果 Java 没有保留 null 的话，要返回什么呢？至少得再定义一个和 null 差不多意义的关键字。

再来看看另外一个例子，来自 `java.io.BufferedReader` 类的 `readLine()` 方法

public String readLine() throws IOException
    
    Returns: A String containing the contents of the line, not including any line-termination characters, or null if the end of the stream has been reached.

该方法会一行一行地返回读取的字符串，直到流的结尾。怎么判断到了流的结尾呢，返回 null。这样的话，我们就可以把判 null 作为读取字符串的条件。

String line;
    while ((line = reader.readLine()) != null) { 
       System.out.println(line);
    }

当然了，也可以返回其他的关键字，比如说 -1，来表示 `readLine()` 到了流的末尾，但这样的做法和返回 null 没有多大的分别。

最后，奉上一句罗素同学的名言：“**存在即合理**。”null 既然已经存在了，自然有它存在的道理，不管它的功过是非。

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[_NullPointerException]: https://mp.weixin.qq.com/s/PBqR_uj6dd4xKEX8SUWIYQ
[format_png 1]: /images/20210511/61919111d8c24274ad8f128a88852eb9.png
[format_png 2]: /images/20210511/d184bf0f8837430bbadc8b2e7e2f8527.png
[format_png 3]: /images/20210511/3ac08e5055bf43e79139067f1a2cb360.png
[format_png 4]: /images/20210511/8821a96b366d411f95456ea9bcca3b33.png
[format_png 5]: /images/20210511/b95dca108f054682850518daef553665.png
[format_png 6]: /images/20210511/5287c4c82c33412a997f8d792763d288.png
[Link 1]: https://gitee.com/qing_gee/JavaPoint/tree/master
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