空对象模式
在空对象模式(Null Object Pattern)中,一个空对象取代 NULL 对象实例的检查。Null 对象不是检查空值,而是反应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。
概要
意图
使用一个空对象代替 null 值,这个空对象实现了相同的接口,但对请求不做任何操作或提供默认操作。
主要解决的问题
- 空对象模式解决的是在系统中使用null值可能导致的问题,如NullPointerException异常。
- 它允许系统在没有合适对象时,使用一个"安全"的空对象继续运行,而不是失败。
使用场景
- 当系统中需要处理null对象,但又希望避免null检查或处理null值时。
实现方式
- 定义协议:定义一个协议或接口,规定需要实现的行为。
- 创建具体对象:实现协议的具体对象,提供实际的行为。
- 创建空对象:也实现相同的协议,但提供"空"的实现,即不执行任何有意义的操作。
关键代码
- 协议或接口:规定对象需要实现的方法。
- 具体对象:实现了协议,包含实际的业务逻辑。
- 空对象:实现了协议,但方法实现为空或默认行为。
应用实例
- 日志系统:在日志系统中,空对象可能代表一个不执行任何操作的日志器。
- 默认用户:在一个系统中,如果当前没有用户,可以使用一个空用户对象代替null。
优点
- 避免空值检查:消除了代码中的null值检查。
- 简化客户端代码:客户端可以无视对象是否为空,直接调用方法。
- 扩展性:添加新的具体对象对客户端透明,无需修改现有代码。
缺点
- 可能隐藏错误:使用空对象可能隐藏了错误或异常情况,导致难以调试。
- 增加设计复杂性:需要为每个可能返回null的接口实现一个空对象。
使用建议
- 在系统中需要处理null值,但又希望简化错误处理和避免null检查时,考虑使用空对象模式。
注意事项
- 空对象模式应该谨慎使用,确保它不会掩盖错误或隐藏系统的真实状态。
- 空对象应该提供和具体对象相同的接口,使得客户端代码无需改变即可使用。
结构
空对象模式包含以下几个主要角色:
抽象对象(Abstract Object):定义了客户端所期望的接口。这个接口可以是一个抽象类或接口。
具体对象(Concrete Object):实现了抽象对象接口的具体类。这些类提供了真实的行为。
空对象(Null Object):实现了抽象对象接口的空对象类。这个类提供了默认的无效行为,以便在对象不可用或不可用时使用。它可以作为具体对象的替代者,在客户端代码中代替空值检查。
实现
我们将创建一个定义操作(在这里,是客户的名称)的 AbstractCustomer 抽象类,和扩展了 AbstractCustomer 类的实体类。工厂类 CustomerFactory 基于客户传递的名字来返回 RealCustomer 或 NullCustomer 对象。
NullPatternDemo,我们的演示类使用 CustomerFactory 来演示空对象模式的用法。
步骤 1
创建一个抽象类。
AbstractCustomer.java
步骤 2
创建扩展了上述类的实体类。
RealCustomer.java
NullCustomer.java
步骤 3
创建 CustomerFactory 类。
CustomerFactory.java
步骤 4
使用 CustomerFactory,基于客户传递的名字,来获取 RealCustomer 或 NullCustomer 对象。
NullPatternDemo.java
步骤 5
执行程序,输出结果:
Customers Rob Not Available in Customer Database Julie Not Available in Customer Database
Siskin.xu
sis***@sohu.com
Python 代码:
from abc import abstractmethod, ABCMeta # 创建一个抽象类 class AbstractCustomer(metaclass = ABCMeta): name = "" @abstractmethod def isNil(self): pass @abstractmethod def getName(self): pass # 创建扩展了AbstractCustomer的实体类 class RealCustomer(AbstractCustomer): def __init__(self, inName): self.name = inName def getName(self): return self.name def isNil(self): return Falseclass NullCustomer(AbstractCustomer): def getName(self): return "Not Available in Customer Database" def isNil(self): return True # 创建CustomerFactory类 class CustomerFactory(): names = ["Rob", "Joe", "Julie"] @staticmethod def getCustomer(inName): for aName in CustomerFactory.names: if aName.upper() == inName.upper(): return RealCustomer(inName) return NullCustomer()# 调用输出 if __name__ == '__main__': customer1 = CustomerFactory.getCustomer("Rob") customer2 = CustomerFactory.getCustomer("Bob") customer3 = CustomerFactory.getCustomer("Julie") customer4 = CustomerFactory.getCustomer("Laura") print("Customers") print(customer1.getName()) print(customer2.getName()) print(customer3.getName()) print(customer4.getName())Siskin.xu
sis***@sohu.com
liangfang
lia***ang@vip.163.com
PHP代码:
<?php abstract class AbstractCustomer{ protected $name; public abstract function isNil(); public abstract function getName(); } class RealCustomer extends AbstractCustomer { public function __construct($name) { $this->name = $name; } public function getName() { return $this->name; } public function isNil() { return false; } } class NullCustomer extends AbstractCustomer { public function getName() { return "Not Available in Customer Database"; } public function isNil() { return true; } } class CustomerFactory { #PHP中final不能修饰变量,但可以是类和方法 public static $names = ["Rob", "Joe", "Julie"]; public static function getCustomer($name){ //foreach更方便,如果说有点学习点地方就是静态变量必须用静态方法调用,self::$value for ($i = 0; $i < count(self::$names); $i++) { if (self::$names[$i] == $name){ return new RealCustomer($name); } } return new NullCustomer(); } } class NullPatternDemo { public static function main() { $customer1 = CustomerFactory::getCustomer("Rob"); $customer2 = CustomerFactory::getCustomer("Bob"); $customer3 = CustomerFactory::getCustomer("Julie"); $customer4 = CustomerFactory::getCustomer("Laura"); echo "Customers".PHP_EOL; echo $customer1->getName().PHP_EOL; echo $customer2->getName().PHP_EOL; echo $customer3->getName().PHP_EOL; echo $customer4->getName().PHP_EOL; } } NullPatternDemo::main(); /* * 执行程序,输出结果: localhost:bin fangliang$ php /Users/fangliang/Downloads/test.php Customers Rob Not Available in Customer Database Julie Not Available in Customer Database * * */liangfang
lia***ang@vip.163.com