确保对象不为 null

Question

如何确保类的某个实例永远不会为空？有人告诉我使用 Debug.Assert() 但这样做，我只能确保代码在调试模式下工作，而我也想确保发布中的 is-never-null 条件。

例如，过去我写过这样的代码：

public string MyString
{
get
{
    if(instance1.property1.Equals("bla"))
    {
        return bla; 
    }
}
}

但是如果instance1为null，则会抛出异常。我希望将来避免犯这样的错误并产生这样的异常。

谢谢，

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请参阅下面的具体示例来说明问题：

我有一种根据服务器响应对用户进行身份验证的方法。方法是这样的：

        /// <summary>
    /// attempts authentication for current user
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    public AuthResult CheckUser()
    {
        WebRequest request = WebRequest.Create(GetServerURI);
        request.Method = "POST";
        request.ContentType = "application/x-www-form-urlencoded";

        string postdata = "data=" + HttpUtility.UrlEncode(SerializeAuth());
        byte[] arr = Utils.AppDefaultEncoding.GetBytes(postdata);
        request.ContentLength = arr.Length;
        request.Timeout = Convert.ToInt32(TimeUtils.GetMiliseconds(10, TimeUtils.TimeSelect.Seconds));

        Stream strToWrite = request.GetRequestStream();
        strToWrite.Write(arr, 0, arr.Length);

        WebResponse response = request.GetResponse();
        using (Stream dataFromResponse = response.GetResponseStream())
        {
            using (StreamReader reader = new StreamReader(dataFromResponse))
            {
                string readObj = reader.ReadToEnd();
                return DeserializeAuth(readObj);
            }
        }
    }

要调用此方法，我使用

_authenticationResult = authObj.CheckUser();

我也有此属性，其中

        public ResultType AuthResult
    {
        get
        {
            if (_authenticationResult.auth == "1")
                return ResultType.Success;
            if (_authenticationResult.auth == "0")
                return ResultType.FailAccountExpired;
            if (_authenticationResult.auth == "-1")
                return ResultType.FailWrongUsernameOrPassword;
            if (_authenticationResult.auth == "-2")
                return ResultType.Banned;


            return ResultType.NoAuthDone;
        }
    }

public enum ResultType { Success, FailWrongUsernameOrPassword, FailAccountExpired, NoAuthDone, Banned }

发生的情况是 _authenticationResult 为 null 一次，并且属性 AuthResult 在尝试“null.auth”时抛出 nullref。我如何确保（可能在 CheckUser() 方法内）它永远不会返回 null。

当我调试应用程序时，它从未发生过。但在生产中，当服务器超时时，该方法有时会返回 null。

谢谢，

Answer 1

我认为您需要了解 instance1 和随后的 property1 将如何实例化，并且仅以它们不能为空的方式实例化它们。这通常是通过在构造时检查参数来完成的，例如：

public instance1(string property1)
{
    if (property1 == null) throw new ArgumentNullException("property1");

    this.property1 = property1;
}

如果您以不能以无效状态存在的方式创建类型，则可以确保您的依赖代码不会陷入 null价值观。

否则，我们需要查看您正在做的事情的更完整示例，以便为您提供更具体的建议。

另一件需要考虑的事情是，您的类可以存在于什么状态，这是操作的必需状态，还是操作的可选状态。也就是说，您的类运行需要哪些成员，您应该努力设计您的类，使它们始终具有所需的状态，例如：

public class Person
{
  public Person(string forename, string surname)
  {
    if (forename == null) throw new ArgumentNullException("forename");
    if (surname == null) throw new ArgumentNullException("surname");

    Forename = forename;
    Surname = surname;
  }

  public string Forename { get; private set; }
  public string Surname { get; private set; }
}

在我的示例类型中，我要求我的Forename 和 Surname 值具有非空值。这是通过我的构造函数强制执行的...我的 Person 类型永远不能用 null 值实例化（尽管空值可能同样糟糕，因此检查 IsNullOrWhiteSpace 并抛出一个适当的 ArgumentException 是路线，但让我们保持简单）。

如果我要引入一个可选字段，我将允许它改变我的Person实例的状态，例如，给它一个setter：

public class Person
{
  public Person(string forename, string surname)
  {
    if (forename == null) throw new ArgumentNullException("forename");
    if (surname == null) throw new ArgumentNullException("surname");

    Forename = forename;
    Surname = surname;
  }

  public string Forename { get; private set; }
  public string Surname { get; private set; }

  public string Initial { get; set; }
}

My Person code> type 仍然强制执行操作所需的字段，但引入了可选字段。然后，在执行使用这些成员的操作时，我需要考虑到这一点：（

public override ToString()
{
  return Forename + (Initial == null ? String.Empty : " " + Initial) + " " + Surname;
}

尽管这不是 ToString 的最佳示例）。

Answer 2

您可以使用：

if ( instance1 != null && instance1.property1.Equals("bla")){
   // Your code 
 } 

Answer 3

就我个人而言，我会使用 ??运算符（假设property1是一个字符串）

public string MyString
{
    get { instance1.property1 ?? "Default value"; }
}

Answer 4

人们通常通过以下三种方式之一来处理这种情况。最糟糕的方法（在我看来）是对您看到的每个引用都保持偏执，总是针对 null 进行测试，然后如果确实遇到 null 则执行“某事”。这种方法的问题在于，您经常深入某些调用树，因此您所做的“某事”（例如返回“合理的”默认值）不仅可能是分层违规，但也可能掩盖问题而不是直面问题。在这些情况下，实际上可能更好的是让 NullReferenceException 被抛出，而不是做出一些半途而废的尝试继续。

更明智的做法是建立一个编码约定，其中引用永远不会为空，除非在少数情况下，从上下文中可以明显看出它们可以为空。此外，只要有可能，就可以使类不可变或大部分不可变，以便所有不变量都可以在构造函数中完成，并且其余代码可以继续其生命。例如，我可能会写：

public class Person {
  private readonly string firstName;
  private readonly string lastName;
  private readonly Nubbin optionalNubbin;
}

...从名称中可以清楚地看出，OptionalNubbin 可能为 null。

最后也是最根本的方法是编写不允许 null 的代码。您可以发明 Nullable的对偶，即：

public struct NonNullable<T> {
  ...
}

实现可以以几种不同的方式工作（通过使用显式 Value 属性，或者可能使用运算符重载），但在任何情况下，NonNullable 的工作都是永远不要让某人将其设置为空。

Answer 5

由于 instance1.property1 永远不应该为 null，因此请查看是否有办法正确初始化它，然后在有人尝试将其设置为 null 时抛出 ArgumentNullException。

例子：

public string Property1
{
    set 
    {
      if(value == null)
      {
        throw new ArgumentNullException();
      } 
      instance1.property1 = value;
    }
}

Answer 6

你可以做如下的事情。

public string MyString
{
    get
    {
        if(instance!=null && instance1.property1.Equals("bla"))
        {
            return "bla"; 
        }
        else 
        {
            return String.Empty; 
        }
    }
}

这基本上将首先检查实例是否为空。