Почему java.util.ArrayList позволяет добавлять нуль?

Интересно, почему java.util.ArrayListпозволяет добавить null. Есть ли какой-либо случай, когда я хотел бы добавить nullк ArrayList?

Я задаю этот вопрос , потому что в проекте мы имели ошибку , когда некоторый код добавлял nullк , ArrayListи это было трудно определить , где ошибка была. Очевидно, что NullPointerExceptionбыл брошен, но только когда другой код попытался получить доступ к элементу. Проблема заключалась в том, как найти код, который добавил nullобъект. Было бы проще, если ArrayListбы в коде было исключение, где добавлялись элементы.

Это дизайнерское решение в основном определяется именами.

Имя ArrayList предлагает читателю функциональность, аналогичную массивам, и для разработчиков Java Collections Framework вполне естественно ожидать, что подавляющее большинство пользователей API будет полагаться на его функционирование, подобное массивам.

В частности, это связано с обработкой нулевых элементов. Пользователь API, зная, что ниже работает нормально:

array[0] = null; // NPE won't happen here

Я был бы очень удивлен , если выяснил, что подобный код для ArrayList будет генерировать NPE:

arrayList.set(0, null); // NPE => WTF?

Рассуждения, как указано выше, представлены в учебном материале JCF, который подчеркивает сходство между ArrayList и простыми массивами:

ArrayList ... предлагает постоянный доступ в режиме реального времени и просто быстро ...

Если вы хотите, чтобы реализация List не допускала пустые значения, ее лучше называть как- NonNullableArrayListто так или иначе, чтобы не запутывать пользователей API.

Дополнительное примечание: в комментариях ниже приводится дополнительное обсуждение, а также дополнительные соображения, подтверждающие изложенные здесь аргументы.

Null может быть допустимым значением для элемента списка. Скажем, ваш список содержит элементы, которые представляют некоторые дополнительные данные о списке пользователей и хранятся в том же порядке, что и пользователи. Если дополнительные данные заполнены, то ваш список будет содержать дополнительные данные, иначе слот, соответствующий пользователю, будет нулевым. (Я уверен, что есть лучшие примеры, но вы поняли)

если вы не хотите разрешать добавление нулей, то вы можете обернуть список массивов своей собственной оберткой, которая выбрасывается при добавлении нуля.

ArrayListпозволяет нулевой дизайн. Это намеренно. От Javadoc :

«[ArrayList - это] реализация массива изменяемого размера интерфейса List. Реализует все необязательные операции со списками и разрешает все элементы, включая ноль ».

Ответ на вопрос «почему» заключается в том, что в противном случае ArrayList не будет использоваться в тех случаях, когда необходимо добавить его nullв список. Напротив, вы можете запретить ArrayList содержать нули, либо проверяя значения перед их добавлением, либо используя оболочку, которая предотвращает это.

Есть ли случай, когда я хотел бы добавить ноль в ArrayList?

Очевидно, любой случай, когда null имеет особое значение. Например, это может означать, что значение в данной позиции в списке не было инициализировано или предоставлено.

Было бы проще, если бы ArrayList выдал исключение в коде, где добавлялись элементы.

Вы можете легко реализовать это поведение, создав класс-оболочку. Однако такое поведение не требуется большинству программистов / приложений.

Есть ли случай, когда я хотел бы добавить ноль в ArrayList?

Конечно, как насчет предварительного распределения? Вам нужны ArrayListвещи, которые вы еще не можете создать, потому что у вас недостаточно информации. Просто потому, что вы не можете придумать причину, по которой кто-то может захотеть что-то сделать, не делает это плохой идеей. Без разницы. (Теперь я уверен, что кто-то придет и скажет, что вместо этого у вас должны быть пустые объекты, которые соответствуют некоторому шаблону, о котором они читают в каком-то непонятном блоге, и что программисты действительно должны писать программы, даже не используяif утверждений, бла-бла.)

Если у вас, ребята, есть контракт, которого никогда не должно быть nullв контейнере, тогда вам решать , что контракт будет соблюден, вероятно, наиболее уместно, утверждая. Вероятно, это заняло бы максимум 10 строк кода. Java невероятно облегчает вам подобные вещи. JDK не может читать ваши мысли.

Похоже, это скорее философский (программный) вопрос.

ArrayList поскольку служебный класс предназначен для того, чтобы быть полезным в широком контексте возможных вариантов использования.

Вопреки вашему скрытому утверждению, что принятие значения NULL в качестве допустимого значения не рекомендуется, существует множество примеров, когда значение NULL является абсолютно допустимым.

Единственной наиболее важной причиной является то, что nullэто do not knowэквивалент любого ссылочного типа, включая типы каркаса. Это подразумевает, что нуль не может быть заменен в любом случае более беглой версией nothingзначения.

Итак, допустим, что вы храните целые числа 1, 3, 7 в вашем массиве по соответствующему индексу: из-за некоторых вычислений вы хотите получить элемент с индексом 5, поэтому ваш массив должен возвращать: «значение не сохранено». Этого можно достичь, возвращая null или NullObject . В большинстве случаев возврат встроенного нулевого значения достаточно выразителен. После вызова метода, который может вернуть значение null, и использования его возвращаемого значения, проверка возвращаемого значения в отношении null довольно распространена в современном коде.

Заявление

File f = null;

является действительным и полезным (я не думаю, что мне нужно объяснять, почему). Также полезно иметь коллекцию файлов, некоторые из которых могут быть нулевыми.

List<File> files = new ArrayList<File>();
// use my collection of files
// ....
// not using this one anymore:
files.set(3, null);

Полезность коллекций, которые могут содержать нулевые объекты, напрямую зависит от полезности объектов, которые могут быть нулевыми. Это действительно так просто.

Проще принять все, чем быть ограничительным, а затем попытаться раскрыть свой дизайн после свершившегося факта.

Например, что если они oracle / sun предоставили только NonNullableArrayList, но вы хотели бы иметь возможность добавить значение Null в свой список. Как бы вы это сделали? Вам, вероятно, придется создать совершенно другой объект, вы не можете использовать extension NonNullableArrayList. Вместо этого, если у вас есть ArrayList, который принимает все, вы можете легко расширить его и переопределить добавление, когда оно не принимает нулевые значения.

Полезность нуля?

Очень сильно, когда вы идете со списком списков, чтобы смоделировать двухмерную реальную пластину с разными позициями. Половина из этих позиций может быть пустой (в случайных координатах), в то время как заполненные позиции не представляют простое int или String, а представлены сложным объектом. Если вы хотите сохранить информацию о местоположении, вам нужно заполнить пустые места нулем, чтобы ваш list.get (x) .get (y)не приводит к неприятным сюрпризам. Чтобы противостоять нулевым исключениям, вы можете проверить на нулевое (очень популярное) или использовать опциональное (которое я считаю удобным в этом случае). Альтернативой было бы заполнить пустые места «мусорными» объектами, которые могут привести к всевозможным беспорядкам в будущем. Если ваша нулевая проверка не пройдена или где-то забыта, Java сообщит вам. С другой стороны, «ненужный» объект-заполнитель, который не проверен должным образом, может пройти незамеченным.