空对象设计模式（Null Object Design Pattern）

栏目: 后端 · 发布时间: 5年前

内容简介：在大多数面向对象的语言中，例如Java或C＃，引用可能为null。在调用任何方法之前，需要检查这些引用以确保它们不为null，因为通常无法在空引用上调用方法。不使用空引用来表示对象的缺失（例如，不存在的客户），而是使用实现预期接口但其方法体为空的对象。这种方法优于工作默认实现的优点是Null对象是非常可预测的并且没有副作用：它什么都不做。

目的

在大多数面向对象的语言中，例如 Java 或C＃，引用可能为null。在调用任何方法之前，需要检查这些引用以确保它们不为null，因为通常无法在空引用上调用方法。不使用空引用来表示对象的缺失（例如，不存在的客户），而是使用实现预期接口但其方法体为空的对象。这种方法优于工作默认实现的优点是Null对象是非常可预测的并且没有副作用：它什么都不做。

结构

空对象设计模式（Null Object Design Pattern）

参与者：

Client

需要合作者。

AbstractObject

声明Client的协作者的接口。

根据需要，为所有类共有的接口实现默认行为。

RealObject

定义AbstractObject的具体子类，其实例提供Client期望的有用行为。

NullObject

提供与AbstractObject相同的接口，以便可以用空对象替换真实对象。

实现其接口以不执行任何操作。什么都不做的确切含义取决于Client期望的行为类型。

当有多个方法可以不做任何事情时，可能需要多个NullObject类。

合作

客户端使用AbstractObject类接口与其协作者进行交互。如果接收者是RealObject，则处理该请求以提供真实行为。如果接收者是NullObject，则通过不执行任何操作或至少提供空结果来处理请求。

源代码

空对象模式 用中性对象替换空值。很多时候，这简化了算法，因为不需要额外的空值检查。

在此示例中，我们构建了一个二叉树，其中节点是正常对象或空对象。树中没有使用空值，使遍历变得容易。

步骤1： 通过参考类图，让我们创建接口 - 节点接口

<font><i>/**
 * 
 * Interface for binary tree node.
 *
 */</i></font><font>
<b>public</b> <b>interface</b> Node {

  String getName();

  <b>int</b> getTreeSize();

  Node getLeft();

  Node getRight();

  <b>void</b> walk();
}
</font>

步骤2： 为二叉树的普通节点创建实现。

<b>public</b> <b>class</b> NodeImpl implements Node {

  <b>private</b> <b>static</b> <b>final</b> Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(NodeImpl.<b>class</b>);

  <b>private</b> <b>final</b> String name;
  <b>private</b> <b>final</b> Node left;
  <b>private</b> <b>final</b> Node right;

  <font><i>/**
   * Constructor
   */</i></font><font>
  <b>public</b> NodeImpl(String name, Node left, Node right) {
    <b>this</b>.name = name;
    <b>this</b>.left = left;
    <b>this</b>.right = right;
  }

  @Override
  <b>public</b> <b>int</b> getTreeSize() {
    <b>return</b> 1 + left.getTreeSize() + right.getTreeSize();
  }

  @Override
  <b>public</b> Node getLeft() {
    <b>return</b> left;
  }

  @Override
  <b>public</b> Node getRight() {
    <b>return</b> right;
  }

  @Override
  <b>public</b> String getName() {
    <b>return</b> name;
  }

  @Override
  <b>public</b> <b>void</b> walk() {
    LOGGER.info(name);
    <b>if</b> (left.getTreeSize() > 0) {
      left.walk();
    }
    <b>if</b> (right.getTreeSize() > 0) {
      right.walk();
    }
  }
}
</font>

步骤3： 二叉树节点的空对象实现。

实现为Singleton，因为所有NullNodes都是相同的。

<b>public</b> <b>final</b> <b>class</b> NullNode implements Node {

  <b>private</b> <b>static</b> NullNode instance = <b>new</b> NullNode();

  <b>private</b> NullNode() {}

  <b>public</b> <b>static</b> NullNode getInstance() {
    <b>return</b> instance;
  }

  @Override
  <b>public</b> <b>int</b> getTreeSize() {
    <b>return</b> 0;
  }

  @Override
  <b>public</b> Node getLeft() {
    <b>return</b> <b>null</b>;
  }

  @Override
  <b>public</b> Node getRight() {
    <b>return</b> <b>null</b>;
  }

  @Override
  <b>public</b> String getName() {
    <b>return</b> <b>null</b>;
  }

  @Override
  <b>public</b> <b>void</b> walk() {
    <font><i>// Do nothing</i></font><font>
  }
}
</font>

步骤4： 让我们使用客户端测试这个Null对象设计模式。

<b>public</b> <b>class</b> Client{
  <font><i>/**
   * Program entry point
   * 
   * @param args command line args
   */</i></font><font>
  <b>public</b> <b>static</b> <b>void</b> main(String[] args) {

    Node root =
        <b>new</b> NodeImpl(</font><font>"1"</font><font>, <b>new</b> NodeImpl(</font><font>"11"</font><font>, <b>new</b> NodeImpl(</font><font>"111"</font><font>, NullNode.getInstance(),
            NullNode.getInstance()), NullNode.getInstance()), <b>new</b> NodeImpl(</font><font>"12"</font><font>,
            NullNode.getInstance(), <b>new</b> NodeImpl(</font><font>"122"</font><font>, NullNode.getInstance(),
                NullNode.getInstance())));

    root.walk();
  }
}
</font>

输出：

适用性

使用Null对象模式时希望避免显式空检查并保持算法优雅且易于阅读。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持码农网

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