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深入解析默认值工具类：DefaultUtil

news 2025/6/12 21:54:54

一、背景

在Java开发中，经常会遇到值为空（null）时如何处理的场景。在这种情况下，我们需要提供默认值来避免空指针异常（NullPointerException）或其他潜在的错误。在此背景下，DefaultUtil工具类便提供了一个高效且易用的方式来处理不同类型的默认值。本文将详细解析该工具类的设计和实现。

二、介绍

2.1 工具类概述

DefaultUtil 是一个封装常用默认值处理方法的工具类，提供了以下几个主要功能：

为 null 值提供默认值：当传入的值为 null 时，可以返回指定的默认值。
根据类型返回默认值：根据给定的类类型，返回其对应的默认值。
支持基本类型和引用类型：能够处理Java中的基本数据类型、包装类型、集合类型等常见对象类型。

2.2 代码结构与核心功能

2.2.1 类成员

java

代码解读

复制代码

private static final Map<Class<?>, Object> PRIMITIVE_DEFAULTS; private static final Consumer<String> LOG_INFO = message -> log.info("[INFO] {}", message); private static final BiConsumer<String, Throwable> LOG_ERROR = (message, throwable) -> log.error("[ERROR] {} ", message, throwable);

PRIMITIVE_DEFAULTS：一个静态的 Map，用于存储Java中常见类型的默认值，如 Integer 类型的默认值为 0，Boolean 的默认值为 false，等等。
日志工具：使用 Slf4j 日志库，LOG_INFO 和 LOG_ERROR 分别是用于记录信息日志和错误日志的 Consumer。

2.2.2 默认值初始化

在静态代码块中，PRIMITIVE_DEFAULTS 被初始化为一些基本数据类型的默认值映射，例如：

java

static { PRIMITIVE_DEFAULTS = Stream.of( new AbstractMap.SimpleEntry<>(int.class, 0), new AbstractMap.SimpleEntry<>(Integer.class, 0), new AbstractMap.SimpleEntry<>(long.class, 0L), new AbstractMap.SimpleEntry<>(Long.class, 0L), new AbstractMap.SimpleEntry<>(double.class, 0.0), new AbstractMap.SimpleEntry<>(Double.class, 0.0), new AbstractMap.SimpleEntry<>(boolean.class, false), new AbstractMap.SimpleEntry<>(Boolean.class, false), new AbstractMap.SimpleEntry<>(String.class, ""), new AbstractMap.SimpleEntry<>(List.class, Collections.emptyList()) // 添加其他类型映射 ).collect(Collectors.toMap(Map.Entry::getKey, Map.Entry::getValue)); }

这段代码通过 Stream API 构造一个 Map，将每个类型与其默认值相关联。通过这个 Map，我们可以非常高效地为常见类型提供默认值。

2.3 `defaultIfNull` 方法

defaultIfNull 是该工具类的核心方法之一，具有两种重载形式：

当值为 null 时返回指定的默认值：

java

public static <T> T defaultIfNull(T value, T defaultValue) { return Optional.ofNullable(value).orElse(defaultValue); }

当值为 null 时，根据类型返回默认值：

java

public static <T> T defaultIfNull(T value, Class<T> clazz) { return Optional.ofNullable(value).orElseGet(() -> getDefaultValue(clazz)); }

这两个方法都基于 Optional.ofNullable，其优点是代码简洁，并且能够有效避免空指针异常。

2.4 `getDefaultValue` 方法

该方法根据给定的类型返回其默认值：

java

public static <T> T getDefaultValue(Class<T> clazz) { if (clazz == null) { return null; } // 如果是 Optional 类型，返回空 Optional if (clazz.equals(Optional.class)) { return (T) Optional.empty(); } // 从映射中获取默认值 T defaultValue = (T) PRIMITIVE_DEFAULTS.get(clazz); if (defaultValue != null) { return defaultValue; } // 对于集合类型，返回空集合 if (Collection.class.isAssignableFrom(clazz)) { return createEmptyCollection(clazz); } // 对于 Map 类型，返回空 Map if (Map.class.isAssignableFrom(clazz)) { return (T) Collections.emptyMap(); } // 尝试通过反射创建对象 return createInstance(clazz); }

此方法首先检查 clazz 是否为 Optional 类型，如果是，则返回 Optional.empty()。接着，查询 PRIMITIVE_DEFAULTS 来获取预定义的默认值。如果映射中没有找到，则根据类型返回一个空集合、空 Map，或者通过反射创建一个新的实例。

2.5 创建空集合或空对象

对于集合类型（如 List, Set），createEmptyCollection 方法返回空集合；对于非基本类型对象，createInstance 方法则通过反射来实例化对象。

2.3 示例与使用

2.3.1 基本类型的默认值

java

logInfo("defaultInt = " + defaultIfNull(null, Integer.class)); // 输出：0 logInfo("defaultBoolean = " + defaultIfNull(null, Boolean.class)); // 输出：false

2.3.2 集合类型的默认值

java

logInfo("defaultList = " + defaultIfNull(null, ArrayList.class)); // 输出：[] logInfo("defaultSet = " + defaultIfNull(null, HashSet.class)); // 输出：[]

2.3.3 自定义类型的默认值

java

logInfo("defaultCustomType = " + defaultIfNull(null, CustomType.class)); // 输出：CustomType(name=null)

2.4 优缺点分析

2.4.1 优点：

代码简洁：通过 Optional 和默认值映射表，简化了对 null 值的处理。
易于扩展：可以轻松扩展，支持新的类型或者复杂类型。
反射与类型安全：通过反射创建实例，能够处理未知类型，增强了工具类的通用性。

2.4.2 缺点：

性能开销：在处理大量 null 值时，使用反射可能会带来一定的性能损耗。
不支持复杂类型的深度初始化：例如，如果自定义类型的属性为 null，该工具类并不会自动为其初始化。

三、总结

DefaultUtil 工具类是一个非常实用的工具，能够帮助开发人员在处理 null 值时，快速返回合适的默认值。通过预定义的类型映射和反射机制，它不仅支持Java的基本类型，也支持集合和自定义类型，为开发过程中的默认值管理提供了一个简单且高效的解决方案。

四、附上代码

java

package com.pilot.meterage.web.utils; import lombok.Data; import lombok.extern.slf4j.Slf4j; import java.util.*; import java.util.function.BiConsumer; import java.util.function.Consumer; import java.util.stream.Collectors; import java.util.stream.Stream; /** * 默认值工具类 * * @Author: yangp * @Date: 2024/12/3 上午11:19 * @Version 2.0 * @Description 封装了一些常用默认值处理方法 */ @Slf4j public class DefaultUtil { private static final Map<Class<?>, Object> PRIMITIVE_DEFAULTS; private static final Consumer<String> LOG_INFO = message -> log.info("[INFO] {}", message); private static final BiConsumer<String, Throwable> LOG_ERROR = (message, throwable) -> log.error("[ERROR] {} ", message, throwable); // 静态代码块，初始化常见基本类型和引用数据类型的默认值 static { PRIMITIVE_DEFAULTS = Stream.of( new AbstractMap.SimpleEntry<>(int.class, 0), new AbstractMap.SimpleEntry<>(Integer.class, 0), new AbstractMap.SimpleEntry<>(long.class, 0L), new AbstractMap.SimpleEntry<>(Long.class, 0L), new AbstractMap.SimpleEntry<>(double.class, 0.0), new AbstractMap.SimpleEntry<>(Double.class, 0.0), new AbstractMap.SimpleEntry<>(float.class, 0.0f), new AbstractMap.SimpleEntry<>(Float.class, 0.0f), new AbstractMap.SimpleEntry<>(boolean.class, false), new AbstractMap.SimpleEntry<>(Boolean.class, false), new AbstractMap.SimpleEntry<>(char.class, '\u0000'), new AbstractMap.SimpleEntry<>(Character.class, '\u0000'), new AbstractMap.SimpleEntry<>(byte.class, (byte) 0), new AbstractMap.SimpleEntry<>(Byte.class, (byte) 0), new AbstractMap.SimpleEntry<>(short.class, (short) 0), new AbstractMap.SimpleEntry<>(Short.class, (short) 0), new AbstractMap.SimpleEntry<>(String.class, ""), new AbstractMap.SimpleEntry<>(List.class, Collections.emptyList()), new AbstractMap.SimpleEntry<>(Set.class, Collections.emptySet()), new AbstractMap.SimpleEntry<>(Map.class, Collections.emptyMap()), new AbstractMap.SimpleEntry<>(Optional.class, Optional.empty()) ).collect(Collectors.toMap(Map.Entry::getKey, Map.Entry::getValue)); } private DefaultUtil() { } /** * 如果值为null，返回指定的默认值 * * @param value 输入值 * @param defaultValue 默认值 * @param <T> 值的类型 * @return 输入值或默认值 */ public static <T> T defaultIfNull(T value, T defaultValue) { return Optional.ofNullable(value).orElse(defaultValue); } /** * 如果值为null，根据类型返回默认值 * * @param value 输入值 * @param clazz 类型 * @param <T> 值的类型 * @return 输入值或类型的默认值 */ public static <T> T defaultIfNull(T value, Class<T> clazz) { return Optional.ofNullable(value).orElseGet(() -> getDefaultValue(clazz)); } /** * 根据类型返回默认值 * * @param clazz 类型 * @param <T> 值的类型 * @return 类型的默认值 */ @SuppressWarnings("unchecked") public static <T> T getDefaultValue(Class<T> clazz) { if (clazz == null) { return null; } // 如果是 Optional 类型，返回空 Optional if (clazz.equals(Optional.class)) { return (T) Optional.empty(); } // 优先从已定义的默认值映射中查找 T defaultValue = (T) PRIMITIVE_DEFAULTS.get(clazz); if (defaultValue != null) { return defaultValue; } // 对于集合类型，创建空集合 if (Collection.class.isAssignableFrom(clazz)) { return createEmptyCollection(clazz); } // 对于 Map 类型，创建空 Map if (Map.class.isAssignableFrom(clazz)) { return (T) Collections.emptyMap(); } // 尝试通过反射创建对象 return createInstance(clazz); } /** * 创建空集合（List, Set等） */ @SuppressWarnings("unchecked") private static <T> T createEmptyCollection(Class<T> clazz) { if (List.class.isAssignableFrom(clazz)) { return (T) Collections.emptyList(); } else if (Set.class.isAssignableFrom(clazz)) { return (T) Collections.emptySet(); } return null; } /** * 尝试通过反射创建对象实例 * * @param clazz 类型 * @param <T> 对象类型 * @return 创建的对象或null */ private static <T> T createInstance(Class<T> clazz) { try { return clazz.getDeclaredConstructor().newInstance(); } catch (Exception e) { logError("Failed to create instance for class: " + clazz, e); return null; } } private static void logInfo(String message) { LOG_INFO.accept(message); } @SuppressWarnings("unused") private static void logError(String message) { LOG_INFO.accept(message); } private static void logError(String message, Throwable throwable) { LOG_ERROR.accept(message, throwable); } public static void main(String[] args) { logInfo("Testing default value utility..."); // 测试基本类型和包装类型 logInfo("defaultInt = " + defaultIfNull(null, Integer.class)); logInfo("defaultDouble = " + defaultIfNull(null, Double.class)); logInfo("defaultLong = " + defaultIfNull(null, Long.class)); logInfo("defaultBoolean = " + defaultIfNull(null, Boolean.class)); logInfo("defaultChar = " + defaultIfNull(null, Character.class)); logInfo("defaultByte = " + defaultIfNull(null, Byte.class)); logInfo("defaultShort = " + defaultIfNull(null, Short.class)); logInfo("defaultFloat = " + defaultIfNull(null, Float.class)); logInfo("defaultString = " + defaultIfNull(null, String.class)); // 测试集合类型 logInfo("defaultList = " + defaultIfNull(null, ArrayList.class)); logInfo("defaultSet = " + defaultIfNull(null, HashSet.class)); logInfo("defaultMap = " + defaultIfNull(null, HashMap.class)); logInfo("defaultOptional = " + defaultIfNull(null, Optional.class)); // 测试引用类型 logInfo("defaultString = " + defaultIfNull(null, "Hello")); // 自定义类型 logInfo("defaultCustomType = " + defaultIfNull(null, CustomType.class)); // 测试 null 值 logInfo("nullValue = " + defaultIfNull(null, null)); logInfo("Testing finished."); } @Data static class CustomType { private String name; } }

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