如何在 Java 中检查布尔对象是否为 null

简介

在这个实验中，你将学习如何在 Java 中安全地检查 Boolean 包装类对象是否为 null。与基本数据类型 boolean 不同，Boolean 类可以持有 null 值，如果处理不当，可能会导致 NullPointerException。

我们将探讨处理 null Boolean 对象的不同技术，包括直接进行空值检查、结合空值和真假检查，以及使用 Optional 类进行更健壮的空值处理。在本实验结束时，你将能够避免在处理 Java 中的 Boolean 包装类对象时遇到的常见陷阱。

Skills Graph

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测试 Boolean 包装类是否为 Null

在这一步中，我们将探讨如何在 Java 中处理 Boolean 包装类对象，特别关注如何检查一个 Boolean 对象是否为 null。与只能为 true 或 false 的基本数据类型 boolean 不同，Boolean 包装类还可以持有 null 值。如果处理不当，这通常会导致 NullPointerException。

让我们创建一个简单的 Java 程序来演示这一点。

在 WebIDE 左侧的文件资源管理器中打开 ~/project 目录。
在 ~/project 目录的空白处右键单击，然后选择“新建文件”。
将新文件命名为 BooleanCheck.java 并按回车键。
在代码编辑器中打开 BooleanCheck.java 文件。

将以下 Java 代码复制并粘贴到编辑器中：

public class BooleanCheck {

    public static void main(String[] args) {
        Boolean myBoolean = null;

        // 尝试在条件语句中直接使用 null 的 Boolean
        // 会导致 NullPointerException
        // if (myBoolean) {
        //     System.out.println("This will not be printed if myBoolean is null.");
        // }

        // 检查 Boolean 包装类是否为 null 的正确方法
        if (myBoolean == null) {
            System.out.println("myBoolean is null.");
        } else {
            System.out.println("myBoolean is not null.");
        }

        // 另一种安全检查布尔值的方法
        if (Boolean.TRUE.equals(myBoolean)) {
             System.out.println("myBoolean is true.");
        } else if (Boolean.FALSE.equals(myBoolean)) {
             System.out.println("myBoolean is false.");
        } else {
             System.out.println("myBoolean is null (checked using equals).");
        }
    }
}

按 Ctrl + S（在 Mac 上按 Cmd + S）保存文件。
现在，让我们编译这个 Java 程序。打开 WebIDE 底部的终端。确保你位于 ~/project 目录中。如果不是，请输入 cd ~/project 并按回车键。
使用 javac 命令编译代码：
```
javac BooleanCheck.java
```
如果没有错误，该命令将执行完毕且无输出。这意味着 ~/project 目录中已创建了一个 BooleanCheck.class 文件。
使用 java 命令运行编译后的 Java 程序：
```
java BooleanCheck
```

你应该会在终端中看到以下输出：

myBoolean is null.
myBoolean is null (checked using equals).

这个输出证实了我们的代码使用 == null 检查和 Boolean.TRUE.equals() / Boolean.FALSE.equals() 模式正确地识别出 Boolean 对象为 null。注释掉的代码展示了如果你尝试在 if 条件语句中直接使用 null 的 Boolean 会发生什么，这将导致 NullPointerException。

理解如何安全地处理 null 的 Boolean 对象对于避免 Java 编程中的常见错误至关重要。

结合空值和真假检查

在上一步中，我们了解了如何检查一个 Boolean 对象是否为 null。通常，你需要检查一个 Boolean 值是 true、false 还是 null。高效且安全地结合这些检查非常重要。

让我们修改 BooleanCheck.java 程序，以演示如何处理这三种可能性。

如果 BooleanCheck.java 文件尚未在代码编辑器中打开，请打开它。该文件应位于 ~/project 目录中。

将 BooleanCheck.java 中的现有代码替换为以下代码。此版本包含了 null、true 和 false 三种 Boolean 值的示例。

public class BooleanCheck {

    public static void main(String[] args) {
        Boolean booleanValue1 = null;
        Boolean booleanValue2 = true;
        Boolean booleanValue3 = false;

        System.out.println("Checking booleanValue1 (null):");
        checkBoolean(booleanValue1);

        System.out.println("\nChecking booleanValue2 (true):");
        checkBoolean(booleanValue2);

        System.out.println("\nChecking booleanValue3 (false):");
        checkBoolean(booleanValue3);
    }

    // 一个辅助方法，用于演示检查过程
    public static void checkBoolean(Boolean value) {
        if (value == null) {
            System.out.println("Value is null.");
        } else if (value) { // 这里是安全的，因为我们已经检查过是否为 null
            System.out.println("Value is true.");
        } else { // 如果不是 null 且不是 true，那必然是 false
            System.out.println("Value is false.");
        }

        // 另一种常用的安全检查模式，使用 equals 方法
        System.out.print("Using equals: ");
        if (Boolean.TRUE.equals(value)) {
             System.out.println("Value is true.");
        } else if (Boolean.FALSE.equals(value)) {
             System.out.println("Value is false.");
        } else {
             System.out.println("Value is null.");
        }
    }
}

在这段更新后的代码中：

我们定义了一个辅助方法 checkBoolean，它接受一个 Boolean 对象作为输入。
在 checkBoolean 方法内部，我们首先使用 value == null 检查 value 是否为 null。
如果不是 null，我们再使用 value 安全地检查布尔值是否为 true。这是可行的，因为只有当包装类不是 null 时，Java 才会将 Boolean 包装类自动拆箱为基本数据类型 boolean。
如果不是 null 且不是 true，那么它必然是 false，这在 else 块中进行处理。
我们还再次使用了 Boolean.TRUE.equals(value) 和 Boolean.FALSE.equals(value) 模式，这是另一种安全检查值的方式，尤其在你想避免调用 equals 方法的对象为 null 时可能出现的 NullPointerException 时非常有用。

保存文件（按 Ctrl + S 或 Cmd + S）。
在终端中编译修改后的程序：
```
javac BooleanCheck.java
```
运行编译后的程序：
```
java BooleanCheck
```

你应该会看到以下输出，展示了代码如何处理每种情况：

Checking booleanValue1 (null):
Value is null.
Using equals: Value is null.

Checking booleanValue2 (true):
Value is true.
Using equals: Value is true.

Checking booleanValue3 (false):
Value is false.
Using equals: Value is false.

这一步向你展示了检查 Boolean 包装类对象状态的可靠方法，考虑了 null、true 和 false 值，这是编写安全可靠的 Java 代码的一项基本技能。

使用 Optional 类进行处理

在现代 Java（Java 8 及更高版本）中，Optional 类常被用于表示一个可能存在或不存在的值。通过明确指出值可能缺失的情况，这有助于减少代码中 NullPointerException 的出现。虽然 Optional<Boolean> 并非最常见的使用场景，但它是理解如何将 Optional 应用于像 Boolean 这样的包装类型的一个很好的示例。

在这一步中，我们将修改程序，使用 Optional<Boolean> 来处理布尔值可能缺失的情况。

在代码编辑器中打开 BooleanCheck.java 文件。该文件应位于 ~/project 目录中。

将现有代码替换为以下使用 Optional<Boolean> 的代码：

import java.util.Optional;

public class BooleanCheck {

    public static void main(String[] args) {
        Optional<Boolean> optionalBoolean1 = Optional.empty(); // 表示没有值
        Optional<Boolean> optionalBoolean2 = Optional.of(true); // 表示值为 true
        Optional<Boolean> optionalBoolean3 = Optional.of(false); // 表示值为 false

        System.out.println("Checking optionalBoolean1 (empty):");
        checkOptionalBoolean(optionalBoolean1);

        System.out.println("\nChecking optionalBoolean2 (true):");
        checkOptionalBoolean(optionalBoolean2);

        System.out.println("\nChecking optionalBoolean3 (false):");
        checkOptionalBoolean(optionalBoolean3);
    }

    // 一个辅助方法，用于演示检查 Optional<Boolean> 的过程
    public static void checkOptionalBoolean(Optional<Boolean> optionalValue) {
        if (optionalValue.isPresent()) {
            // 如果值存在，则获取该布尔值
            Boolean value = optionalValue.get();
            if (value) {
                System.out.println("Value is present and true.");
            } else {
                System.out.println("Value is present and false.");
            }
        } else {
            System.out.println("Value is not present (empty Optional).");
        }

        // 另一种使用 orElse 的方式
        System.out.print("Using orElse(false): ");
        boolean result = optionalValue.orElse(false);
        System.out.println("Result: " + result);

        // 使用 ifPresent
        System.out.print("Using ifPresent: ");
        optionalValue.ifPresent(val -> System.out.println("Value is present: " + val));
        if (!optionalValue.isPresent()) {
             System.out.println("Value is not present.");
        }
    }
}

在这个版本中：

我们导入了 java.util.Optional 类。
我们使用 Optional.empty() 来创建表示缺失值的 Optional<Boolean> 对象，使用 Optional.of() 来创建表示存在值的 Optional<Boolean> 对象。
checkOptionalBoolean 方法现在接受一个 Optional<Boolean> 类型的参数。
我们使用 optionalValue.isPresent() 来检查值是否存在。
如果值存在，我们使用 optionalValue.get() 来获取它。注意：只有在检查了 isPresent() 之后才能调用 get()，否则会抛出 NoSuchElementException。
我们还演示了 orElse(false) 的用法，当 Optional 为空时，它会提供一个默认值（在这种情况下为 false）。
ifPresent() 允许你仅在值存在时执行操作。

保存文件（按 Ctrl + S 或 Cmd + S）。
在终端中编译修改后的程序：
```
javac BooleanCheck.java
```
运行编译后的程序：
```
java BooleanCheck
```

你应该会看到以下输出：

Checking optionalBoolean1 (empty):
Value is not present (empty Optional).
Using orElse(false): Result: false
Using ifPresent: Value is not present.

Checking optionalBoolean2 (true):
Value is present and true.
Using orElse(false): Result: true
Using ifPresent: Value is present: true

Checking optionalBoolean3 (false):
Value is present and false.
Using orElse(false): Result: false
Using ifPresent: Value is present: false

这个输出展示了如何使用 Optional<Boolean> 来明确处理布尔值的存在或缺失情况，与仅使用可空的 Boolean 相比，它提供了一种更健壮的方式来处理可能缺失的数据。

总结

在本次实验中，我们学习了如何在 Java 中检查 Boolean 包装类对象是否为 null。我们探讨了基本数据类型 boolean 和 Boolean 包装类之间的区别，强调了在处理 null 的 Boolean 对象时可能会出现 NullPointerException 的情况。我们演示了使用相等运算符 (== null) 来检查 null 的正确方法，还展示了如何使用 Boolean.TRUE 和 Boolean.FALSE 的 equals() 方法来安全地检查布尔值。在处理可空的 Boolean 对象时，这些技术对于防止运行时错误至关重要。