Java中未被初始化的字符串打印出“null”?

本文涉及的产品
云数据库 RDS MySQL,集群系列 2核4GB
推荐场景:
搭建个人博客
云数据库 Tair(兼容Redis),内存型 2GB
RDS MySQL Serverless 基础系列,0.5-2RCU 50GB
简介: 在Java中,未初始化的`String`变量默认值为`null`。打印此类变量时输出“null”,是因为`PrintStream`类中的`print`方法特别处理了`null`值,将其转换为字符串“null”。从JDK 17开始,`println`方法通过`String.valueOf`间接实现相同功能。当拼接包含`null`的字符串时,如`s1 + "BLACK"`,结果为“nullBLACK”,这是因为字符串构建过程中`StringBuilder`的`append`方法将`null`转换为“null”。

String字符串是我们日常生活中常用的一个类,那你知道一个未初始化的String打印出来是什么吗?

未初始化变量默认值

首先,我们知道在Java中未初始化变量会有默认值。

  • 整型类型(byte、short、int、long):默认值为0
  • 浮点类型(float、double):默认值为0.0
  • 字符类型(char):默认值为'\u0000'
  • 布尔类型(boolean):默认值为false
  • 引用类型(String,类,接口,数组等):默认值为null

java

代码解读

复制代码

static int num;
static int price;
static char letter;
static boolean isTrue;
static String str;
public static void main(String[] args) {
    System.out.println(num); //输出 0
    System.out.println(price); //输出 0.0
    System.out.println(letter); //输出 空字符
    System.out.println(isTrue); //输出 false
    System.out.println(str); //输出 null
}

以上在类的成员变量(包括实例变量和静态变量),如果在声明时没有进行显式初始化,会被赋予相应类型的默认值。但在方法内部定义的局部变量,如果在使用前未进行初始化,会导致编译错误。

java

代码解读

复制代码

 public void myMethod() {
        int count;  // 未初始化
        System.out.println(count);  // 编译报错
    }

String打印null原因

我们既然知道了String不赋初值会是null,那这个未初始化的String会打印出什么呢?

java

代码解读

复制代码

public class StringTest {
    static String s1;
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(s1);
    }
}

运行这段代码,发现打印出的是“null”。

jdk8的print()

先来在jdk8的环境里看下打印时调用的PrintStream类的println():

java

代码解读

复制代码

public void println(String x) {
    synchronized (this) {
        print(x);
        newLine();
    }
}

发现他是调用的print(),我们再顺藤摸瓜,在print中发现了他的马脚,原来是把null做了特殊处理,转成了“null”

java

代码解读

复制代码

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

jdk17的println()

把jdk切成17,我们看到println()是把String做了String.valueOf()的处理。

java

代码解读

复制代码

public void println(String x) {
    if (getClass() == PrintStream.class) {
        writeln(String.valueOf(x));
    } else {
        synchronized (this) {
            print(x);
            newLine();
        }
    }
}

而在String.valueOf()中也有同样的马脚。

java

代码解读

复制代码

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

拼接字符串时null原因

改一下之前的例子,我们把一个未初始化s1和赋初值过后的s2拼接后,看看打印结果

typescript

代码解读

复制代码

static String s1;
static String s2 = "BLACK";
public static void main(String[] args) {
    String s = s1 + s2;
    System.out.println(s); //输出 nullBLACK
}

发现未初始化的s1被转成了null拼接,这又是为啥,难道又是PrintStream做了什么处理吗?打个断点来瞧瞧。

在调试之下我们看到,传递给println(String x)的x已经是nullBLACK了,pringln只是将结果打印出来,并没有处理字符串。 那就奇怪了,又是谁把null转成了“null”呢?我们再把打印结果的字节码文件打开来看看。

原来,在执行String s = s1 + s2字符串相加这一操作时,编译器会对其进行优化操作,转换成StringBuilder的append方法,那么,我们接着来看看append()的源码。

typescript

代码解读

复制代码

public AbstractStringBuilder append(String str) {
    if (str == null) {
        return appendNull();
    }
    //...
}

当字符串参数为空时会调用appendNull(),接着看appendNull():

ini

代码解读

复制代码

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;
}

这里的value就是存放字符串的字符数组,看到这里真相大白了,原来StringBuilder也是对null字符串进行了特殊处理,如果参数str为null会将null转成“null”存储到字符数组中,所以我们拼接null+“BLACK”时会打印出“nullBLACK”

总结

在 Java 中,对于可能为 null 的字符串,无论是单独使用还是进行拼接,若直接操作,null 会被当作字符串 "null" 处理。有时系统会因此出现bug,比如从数据库查出用户详细地址为“春熙路1号”,与用户的行政区划“四川省成都市”进行拼接,正确的拼接情况是“四川省成都市春熙路1号”,但如果用户并未填写详细地址,查询出的详细地址为null,拼接出来后就是“四川省成都市null”,这并不是我们想要的结果,因此在这种可能为null的字符串我们应该先判断一下是否为null,再将null转换成空字符串。

java

代码解读

复制代码

String combinedAddress = (detailAddress == null? "" : detailAddress) + deptAddress;


转载来源:https://juejin.cn/post/7399983106751840267

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