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本文轉載自微信公眾號「程序新視界」，作者二師兄 。轉載本文請聯系程序新視界公眾號。

前言

String類型真是個神奇的存在，動不動就會出現一些迷惑人的錯誤。今天看到一篇文中提到當String的值為null時，進行字符串相加拼接，會出現把null當做字符串拼接的現象。

比如下面這段代碼：

String s = null; 
s = s + "hello"; 
System.out.println(s + " world"); 

你預期的結果可能是“hello world”，但實際的結果是“nullhello world”，神奇吧。

其實這倒沒什么，實踐一下就可以看到結果。但當你好奇心作祟，在網上搜為什么時，你看到的答案可能是錯的。

我在搜索時，看到訪問量上萬的文章給出的解釋竟然錯誤的。為了排除一些誤導，特意為大家分析一下原因。

錯誤的原因分析

如果對上述問題進行搜索，你可能看到的答案是：

s + " world" 等價于 s = String.valueOf(s)+"word"; 

然后附帶valueOf方法：

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

你信了嗎?如果信了可能真的就錯了。下面我們就來分析分析為什么錯了。

Java編譯器的優化

我們知道，當我們寫下面的代碼時Java編譯器會為我們做一些優化：

String a = "Hello "; 
String b = "World"; 
System.out.println(a + b); 

如何優化的?上面這段代碼經過編譯器優化之后，等價于：

StringBuilder sb = new StringBuilder(); 
sb.append("Hello "); 
sb.append("World"); 
String result = sb.toString(); 
System.out.println(result); 

也就是說，加號操作會被優化基于StringBuilder的操作，而并不是上面提到的String.valueOf操作。

那么，上面為null的情況也就等價于下面的操作了：

StringBuilder sb = new StringBuilder(null); 
sb.append("hello"); 
sb.append(" world"); 
String result = sb.toString(); 
System.out.println(result); 

此時，我們再看一下StringBuilder(null)這個構造方法的底層實現，最終調到它的父類AbstractStringBuilder中的append方法：

public AbstractStringBuilder append(String str) { 
    if (str == null) 
        return appendNull(); 
    int len = str.length(); 
    ensureCapacityInternal(count + len); 
    str.getChars(0, len, value, count); 
    count += len; 
    return this; 
} 

對應的appendNull方法實現為：

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; 
} 

在appendNull方法中就是將null當做字符串“null”來處理了。這也就是為什么會在拼接中出現null的原因。

字節碼追蹤

針對上述示例，如果你想看編譯器是如何處理的，可以通過javap -c 命令來查看對應字節碼：

通過字節碼可以看出，基本上與上面的分析的一致。所以說，盡信書不如無書。

拓展問題

解決了上述問題，再來看看，如果我們單純的就打印null是怎么輸出的?

String s = null; 
System.out.println(s); 

執行上述程序，控制臺打印null，這個null是哪兒來的呢?直接看println的底層實現：

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

最終調用到了print方法，如果為null，則打印null字符串。

支持，還沒有出現最初的valueOf方法，那么valueOf方法在什么場景下會用到呢?在對象為Object類型時：

Object s = null; 
String s1 = String.valueOf(s); 
System.out.println(s1); 

也就是說在明確調用valueOf方法時，此時s1的值直接是null字符串。

再拓展一下，針對一些基礎類型的包裝類，比如Integer、Double等：

Integer i = null; 
System.out.println(i); 

上述代碼的處理又不太一樣，println方法實現如下：

public void println(Object x) { 
    String s = String.valueOf(x); 
    synchronized (this) { 
        print(s); 
        newLine(); 
    } 
} 

也就是說先對對應的Object對象調用valueOf，回到上面的示例，如果Object為null，該方法返回null字符串，后續打印機直接為null。

小結

字符串拼接是很常見的問題，一不小心會出現將null給拼接上的情況。而這狀況的出現又牽扯到Java編譯器的優化，是不是很有意思?而且正如最開始所述，當我們在網絡上搜索資料時也要辨證的去看待答案的準確性。