Null Object Pattern là một mẫu thiết kế thuộc nhóm Behavioral Patterns (mẫu hành vi), cung cấp một giải pháp thay thế cho việc sử dụng giá trị null khi một đối tượng không tồn tại hoặc không có chức năng cụ thể. Thay vì kiểm tra giá trị null trong mã nguồn, chúng ta sử dụng một đối tượng “rỗng” (null object) đóng vai trò như một đối tượng mặc định với hành vi an toàn và không gây ra lỗi khi được sử dụng.
Mẫu thiết kế này giúp loại bỏ sự phức tạp liên quan đến việc kiểm tra null và tránh lỗi NullPointerException phổ biến trong nhiều ngôn ngữ lập trình.
Null Object Pattern có mục tiêu chính là:
null liên tục trong mã nguồn, giúp mã dễ đọc và dễ bảo trì hơn.null. Đối tượng này có thể không làm gì hoặc thực hiện hành vi mặc định không gây ảnh hưởng đến hệ thống.Trong thực tế lập trình, việc phải kiểm tra giá trị null thường xuyên là một phần của quá trình xử lý lỗi, nhưng nó làm mã trở nên cồng kềnh và khó đọc. Ví dụ, nếu một đối tượng có thể là null, lập trình viên thường phải thêm kiểm tra if (object != null) trước khi truy cập thuộc tính hoặc gọi phương thức trên đối tượng đó. Điều này dễ dẫn đến lỗi quên kiểm tra, đặc biệt trong những hệ thống phức tạp.
Null Object Pattern giải quyết vấn đề này bằng cách cung cấp một đối tượng thay thế cho null, mà đối tượng này thực hiện hành vi “rỗng” hoặc mặc định. Điều này giúp mã trở nên gọn gàng và không cần phải lo lắng về việc kiểm tra null.
Cấu trúc của Null Object Pattern bao gồm các thành phần sau:
null.Giả sử bạn có một hệ thống ghi log, nhưng trong một số trường hợp, bạn không muốn ghi log. Thay vì kiểm tra null trước mỗi lần gọi phương thức ghi log, bạn có thể sử dụng Null Object Pattern để tạo ra một đối tượng “log rỗng” mà không thực hiện bất cứ điều gì khi được gọi.
// Interface Log định nghĩa phương thức log()
public interface Log {
void log(String message);
}
// Lớp ConsoleLog thực hiện hành vi log thực tế
public class ConsoleLog implements Log {
@Override
public void log(String message) {
System.out.println("Logging: " + message);
}
}
// Lớp NullLog là đối tượng Null Object không thực hiện hành động gì
public class NullLog implements Log {
@Override
public void log(String message) {
// Không làm gì cả
}
}
// Lớp sử dụng Log
public class Application {
private Log log;
public Application(Log log) {
this.log = log;
}
public void process() {
log.log("Processing started.");
// Thực hiện một số logic
log.log("Processing finished.");
}
}
// Sử dụng Null Object Pattern
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Log consoleLog = new ConsoleLog(); // Đối tượng log thực tế
Application app1 = new Application(consoleLog);
app1.process(); // Output: Logging: Processing started. / Logging: Processing finished.
Log nullLog = new NullLog(); // Đối tượng log rỗng
Application app2 = new Application(nullLog);
app2.process(); // Không ghi log, nhưng không có lỗi
}
}
Trong ví dụ trên:
log().log(), nhưng không thực hiện gì khi được gọi.app2 sử dụng NullLog, không có log nào được ghi lại, nhưng quan trọng hơn, mã không bị lỗi và không cần kiểm tra null.Trong một hệ thống quản lý khách hàng, khi tìm kiếm khách hàng bằng ID, nếu khách hàng không tồn tại, thay vì trả về null, bạn có thể trả về một Null Customer Object.
// Interface Customer định nghĩa phương thức getName()
public interface Customer {
String getName();
}
// Lớp RealCustomer thực hiện hành vi của khách hàng thực tế
public class RealCustomer implements Customer {
private String name;
public RealCustomer(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public String getName() {
return this.name;
}
}
// Lớp NullCustomer là khách hàng rỗng không tồn tại
public class NullCustomer implements Customer {
@Override
public String getName() {
return "Not Available";
}
}
// Lớp quản lý khách hàng
public class CustomerFactory {
private static final String[] names = {"John", "Jane", "Doe"};
public static Customer getCustomer(String name) {
for (String n : names) {
if (n.equalsIgnoreCase(name)) {
return new RealCustomer(name);
}
}
return new NullCustomer(); // Trả về Null Object nếu không tìm thấy khách hàng
}
}
// Sử dụng Null Object Pattern
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Customer customer1 = CustomerFactory.getCustomer("John");
Customer customer2 = CustomerFactory.getCustomer("Alice");
System.out.println(customer1.getName()); // Output: John
System.out.println(customer2.getName()); // Output: Not Available
}
}
null: Thay vì phải kiểm tra null ở nhiều nơi trong mã, bạn chỉ cần sử dụng đối tượng Null Object với hành vi an toàn.NullPointerException: Bằng cách thay thế giá trị null bằng một đối tượng có thể hoạt động, bạn tránh được lỗi truy cập các phương thức hoặc thuộc tính trên đối tượng null.null nhiều lần giúp mã nguồn dễ đọc và bảo trì hơn.null ít xuất hiện, việc tạo ra Null Object có thể làm phức tạp thêm mã nguồn.null.Null Object Pattern là một mẫu thiết kế hữu ích trong việc loại bỏ sự phức tạp của việc kiểm tra giá trị null và xử lý các trường hợp mà đối tượng không tồn tại hoặc không có hành vi cụ thể. Bằng cách sử dụng một đối tượng “rỗng” với hành vi an toàn, mẫu thiết kế này giúp mã nguồn trở nên dễ đọc hơn, tránh lỗi NullPointerException và làm cho việc xử lý logic dễ quản lý hơn. Tuy nhiên, nó cũng có thể làm phức tạp hệ thống nếu không được sử dụng đúng chỗ.
