如何在 Java 中检查数组是否为 null

简介

在这个实验中，你将学习如何检查 Java 中的数组是否为 null。我们将从理解如何检查数组引用本身是否为 null 开始，以防止出现 NullPointerException。

接下来，我们将探讨如何将空值检查与长度检查相结合，以实现更健壮的数组处理。最后，你将通过处理一个已初始化的空数组来检验自己的理解程度。

Skills Graph

检查数组引用是否为 null

在这一步中，你将学习如何检查 Java 中的数组引用是否为 null。检查 null 是 Java 编程中的一项基本操作，可防止出现 NullPointerException，这是一种常见的运行时错误。

当你试图将一个指向空值（即 null）的变量当作对象使用时，就会发生 NullPointerException。这就好比你试图打开一个根本不存在的盒子，当你遇到 NullPointerException 时，情况与此类似。

下面我们创建一个简单的 Java 程序，来演示如何检查数组引用是否为 null。

1. 如果 HelloJava.java 文件尚未在 WebIDE 编辑器中打开，请打开该文件。

2. 将文件的全部内容替换为以下代码：

   public class HelloJava {
       public static void main(String[] args) {
           String[] names = null; // Declaring an array reference and setting it to null
   
           // Check if the array reference is null before trying to use it
           if (names == null) {
               System.out.println("The 'names' array is null.");
           } else {
               System.out.println("The 'names' array is not null.");
           }
       }
   }

   下面来看看这段代码的新增部分：

   • String[] names = null;：这行代码声明了一个名为 names 的数组变量，该变量可以存储 String 对象。随后，我们立即将其赋值为 null。这意味着 names 变量目前并未指向内存中的任何实际数组对象。
   • if (names == null)：这是一个 if 语句，用于在编程中进行条件判断。它会检查括号内的条件（names == null）是否为真。== 运算符用于比较 names 变量是否等于 null。
   • System.out.println("The 'names' array is null.");：只有当条件 names == null 为真时，才会执行这行代码。
   • System.out.println("The 'names' array is not null.");：只有当条件 names == null 为假（即 names 不为 null）时，才会执行这行代码。

3. 保存文件（Ctrl+S 或 Cmd+S）。

4. 编译修改后的程序。在终端中运行以下命令：

   javac HelloJava.java

   如果编译成功，你将不会看到任何输出。

5. 运行编译后的程序：

   java HelloJava

   你应该会看到以下输出：

   The 'names' array is null.

   这个输出证实了我们的检查正确地识别出 names 数组引用为 null。

理解如何检查 null 对于编写健壮的 Java 代码至关重要。在下一步中，我们将探讨当尝试访问一个为 null 的数组的长度时会发生什么，以及如何组合使用各种检查。

结合空值检查和长度检查

在上一步中，我们学习了如何检查数组引用是否为 null。现在，让我们来探讨一下当尝试访问一个 null 数组的长度时会发生什么，以及如何将空值检查与数组长度检查结合起来。

尝试访问一个 null 数组引用的 .length 属性会导致 NullPointerException。这是因为你试图访问一个不存在的对象的属性。

让我们修改程序来演示这一点，然后添加一个组合检查。

1. 在 WebIDE 编辑器中打开 HelloJava.java 文件。

2. 将文件的全部内容替换为以下代码：

   public class HelloJava {
       public static void main(String[] args) {
           String[] names = null; // Declaring an array reference and setting it to null
   
           // Attempting to access the length of a null array (will cause an error)
           // int length = names.length; // Uncommenting this line would cause a NullPointerException
   
           // Combine null check and length check
           if (names != null && names.length > 0) {
               System.out.println("The 'names' array is not null and has elements.");
           } else {
               System.out.println("The 'names' array is null or empty.");
           }
       }
   }

   以下是新增或修改的部分：

   • 我们保留了 String[] names = null;，以从一个 null 数组开始。
   • 注释掉的行 // int length = names.length; 展示了如果我们直接尝试访问长度会发生什么。我们将其注释掉，这样程序就不会立即崩溃。
   • if (names != null && names.length > 0)：这是组合检查。
     • names != null：这部分检查 names 数组引用是否 不是 null。
     • &&：这是逻辑与运算符。&& 两边的条件都必须为真，整个条件才为真。
     • names.length > 0：这部分检查 names 数组的长度是否大于 0。由于 Java 中 && 运算符的短路特性，只有当第一部分 (names != null) 为真时，才会执行此检查。这可以防止 NullPointerException。
   • else 块现在会输出一条消息，表明数组要么是 null，要么为空。

3. 保存文件（Ctrl+S 或 Cmd+S）。

4. 编译修改后的程序：

   javac HelloJava.java

   同样，如果编译成功，将不会有输出。

5. 运行编译后的程序：

   java HelloJava

   你应该会看到以下输出：

   The 'names' array is null or empty.

   这个输出表明我们的组合检查正确地识别出数组要么是 null，要么为空。由于我们将其初始化为 null，if 条件的第一部分 (names != null) 为假，因此执行了 else 块。

像这样组合检查是在 Java 中安全处理数组引用的标准方法，可确保在检查长度等属性或访问元素时不会遇到 NullPointerException。

使用已初始化的空数组进行测试

在前面的步骤中，我们学习了如何检查数组引用是否为 null，以及如何将其与长度检查结合起来。我们看到，组合检查能够正确识别出 null 数组。

现在，让我们使用一个不为 null 但为空（长度为 0）的数组来测试我们的组合检查。这是你会遇到的另一种常见情况。

1. 在 WebIDE 编辑器中打开 HelloJava.java 文件。

2. 修改声明并初始化 names 数组的那一行。将 String[] names = null; 改为 String[] names = new String[0];。其余代码，包括带有组合检查的 if 语句，应保持不变。

   更新后的代码应如下所示：

   public class HelloJava {
       public static void main(String[] args) {
           String[] names = new String[0]; // Declaring and initializing an empty array
   
           // Combine null check and length check
           if (names != null && names.length > 0) {
               System.out.println("The 'names' array is not null and has elements.");
           } else {
               System.out.println("The 'names' array is null or empty.");
           }
       }
   }

   以下是修改之处：

   • String[] names = new String[0];：这行代码现在创建了一个大小为 0 的 String 对象数组。names 变量现在指向内存中的一个实际数组对象，但该数组不包含任何元素。它 不是 null。

3. 保存文件（Ctrl+S 或 Cmd+S）。

4. 编译修改后的程序：

   javac HelloJava.java

   如果编译成功，将不会有输出。

5. 运行编译后的程序：

   java HelloJava

   你应该会看到以下输出：

   The 'names' array is null or empty.

   这个输出与数组为 null 时的输出相同。让我们来理解一下原因。我们的 if 条件是 if (names != null && names.length > 0)。

   • names != null：这部分现在为真，因为 names 指向一个空数组对象。
   • names.length > 0：这部分检查数组的长度是否大于 0。由于数组的长度为 0，这个条件为假。
   • 由于 && 条件的第二部分为假，整个条件 (names != null && names.length > 0) 的计算结果为假，因此执行 else 块。

这表明我们的组合检查能够正确识别 null 数组和空数组，当你只想处理包含元素的数组时，这通常是你期望的行为。

总结

在本次实验中，我们学习了如何检查 Java 中的数组引用是否为 null，以防止出现 NullPointerException。我们首先创建了一个简单的程序，演示了如何使用 if 语句和 == 运算符来检查 null 数组引用。

然后，我们探讨了如何将空值检查与长度检查结合起来，以处理数组不为 null 但可能为空的情况。最后，我们使用一个已初始化的空数组对组合检查进行了测试，以理解 null 数组引用和空数组之间的区别。