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String拼接出現(xiàn)Null？你看到的分析可是錯的

本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號「程序新視界」，作者二師兄。轉(zhuǎn)載本文請聯(lián)系程序新視界公眾號。

前言

String類型真是個神奇的存在，動不動就會出現(xiàn)一些迷惑人的錯誤。今天看到一篇文中提到當String的值為null時，進行字符串相加拼接，會出現(xiàn)把null當做字符串拼接的現(xiàn)象。

比如下面這段代碼：

 
 
 
 
  
  
  
  String s = null;
  
  
  
  s = s + "hello";
  
  
  
  System.out.println(s + " world");

你預期的結(jié)果可能是“hello world”，但實際的結(jié)果是“nullhello world”，神奇吧。

其實這倒沒什么，實踐一下就可以看到結(jié)果。但當你好奇心作祟，在網(wǎng)上搜為什么時，你看到的答案可能是錯的。

我在搜索時，看到訪問量上萬的文章給出的解釋竟然錯誤的。為了排除一些誤導，特意為大家分析一下原因。

錯誤的原因分析

如果對上述問題進行搜索，你可能看到的答案是：

 
 
 
 
  
  
  
  s + " world" 等價于 s = String.valueOf(s)+"word";

然后附帶valueOf方法：

 
 
 
 
  
  
  
  public static String valueOf(Object obj) {
  
  
  
  　　return (obj == null) ? "null" : obj.toString();
  
  
  
  }

你信了嗎?如果信了可能真的就錯了。下面我們就來分析分析為什么錯了。

Java編譯器的優(yōu)化

我們知道，當我們寫下面的代碼時Java編譯器會為我們做一些優(yōu)化：

 
 
 
 
  
  
  
  String a = "Hello ";
  
  
  
  String b = "World";
  
  
  
  System.out.println(a + b);

如何優(yōu)化的?上面這段代碼經(jīng)過編譯器優(yōu)化之后，等價于：

 
 
 
 
  
  
  
  StringBuilder sb = new StringBuilder();
  
  
  
  sb.append("Hello ");
  
  
  
  sb.append("World");
  
  
  
  String result = sb.toString();
  
  
  
  System.out.println(result);

也就是說，加號操作會被優(yōu)化基于StringBuilder的操作，而并不是上面提到的String.valueOf操作。

那么，上面為null的情況也就等價于下面的操作了：

 
 
 
 
  
  
  
  StringBuilder sb = new StringBuilder(null);
  
  
  
  sb.append("hello");
  
  
  
  sb.append(" world");
  
  
  
  String result = sb.toString();
  
  
  
  System.out.println(result);

此時，我們再看一下StringBuilder(null)這個構(gòu)造方法的底層實現(xiàn)，最終調(diào)到它的父類AbstractStringBuilder中的append方法：

 
 
 
 
  
  
  
  public AbstractStringBuilder append(String str) {
  
  
  
      if (str == null)
  
  
  
          return appendNull();
  
  
  
      int len = str.length();
  
  
  
      ensureCapacityInternal(count + len);
  
  
  
      str.getChars(0, len, value, count);
  
  
  
      count += len;
  
  
  
      return this;
  
  
  
  }

對應的appendNull方法實現(xiàn)為：

 
 
 
 
  
  
  
  private AbstractStringBuilder appendNull() {
  
  
  
      int c = count;
  
  
  
      ensureCapacityInternal(c + 4);
  
  
  
      final char[] value = this.value;
  
  
  
      value[c++] = 'n';
  
  
  
      value[c++] = 'u';
  
  
  
      value[c++] = 'l';
  
  
  
      value[c++] = 'l';
  
  
  
      count = c;
  
  
  
      return this;
  
  
  
  }

在appendNull方法中就是將null當做字符串“null”來處理了。這也就是為什么會在拼接中出現(xiàn)null的原因。

字節(jié)碼追蹤

針對上述示例，如果你想看編譯器是如何處理的，可以通過javap -c 命令來查看對應字節(jié)碼：

通過字節(jié)碼可以看出，基本上與上面的分析的一致。所以說，盡信書不如無書。

拓展問題

解決了上述問題，再來看看，如果我們單純的就打印null是怎么輸出的?

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

執(zhí)行上述程序，控制臺打印null，這個null是哪兒來的呢?直接看println的底層實現(xiàn)：

 
 
 
 
  
  
  
  public void print(String s) {
  
  
  
      if (s == null) {
  
  
  
          s = "null";
  
  
  
      }
  
  
  
      write(s);
  
  
  
  }

最終調(diào)用到了print方法，如果為null，則打印null字符串。

支持，還沒有出現(xiàn)最初的valueOf方法，那么valueOf方法在什么場景下會用到呢?在對象為Object類型時：

 
 
 
 
  
  
  
  Object s = null;
  
  
  
  String s1 = String.valueOf(s);
  
  
  
  System.out.println(s1);

也就是說在明確調(diào)用valueOf方法時，此時s1的值直接是null字符串。

再拓展一下，針對一些基礎類型的包裝類，比如Integer、Double等：

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

上述代碼的處理又不太一樣，println方法實現(xiàn)如下：

 
 
 
 
  
  
  
  public void println(Object x) {
  
  
  
      String s = String.valueOf(x);
  
  
  
      synchronized (this) {
  
  
  
          print(s);
  
  
  
          newLine();
  
  
  
      }
  
  
  
  }

也就是說先對對應的Object對象調(diào)用valueOf，回到上面的示例，如果Object為null，該方法返回null字符串，后續(xù)打印機直接為null。

小結(jié)

字符串拼接是很常見的問題，一不小心會出現(xiàn)將null給拼接上的情況。而這狀況的出現(xiàn)又牽扯到Java編譯器的優(yōu)化，是不是很有意思?而且正如最開始所述，當我們在網(wǎng)絡上搜索資料時也要辨證的去看待答案的準確性。

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