处理 ArrayList.addAll() 中的 Null 值问题

1. 概述

熟练使用 Java 的集合框架是每个开发者的核心技能。本文聚焦 ArrayList 及其 addAll() 方法，探讨如何优雅处理其中的 null 值问题。虽然 addAll() 是批量添加元素的便捷方式，但遇到 null 时容易踩坑。

2. Null 值与 addAll() 的冲突

直接将 null 传递给 addAll() 会触发 NullPointerException，这是开发者常遇到的陷阱：

@ParameterizedTest
@NullSource
void givenNull_whenAddAll_thenAddThrowsNPE(List<String> list) {
    ArrayList<String> strings = new ArrayList<>();
    assertThatExceptionOfType(NullPointerException.class)
      .isThrownBy(() -> strings.addAll(list));
}

⚠️ 虽然异常明确，但问题只能在运行时暴露，缺乏编译时保护。

3. 基础防御方案

最直接的解决方案是添加显式的 null 检查：

@ParameterizedTest
@NullSource
void givenNull_whenAddAllWithCheck_thenNoNPE(List<String> list) {
    ArrayList<String> strings = new ArrayList<>();
    assertThatNoException().isThrownBy( () -> {
        if (list != null) {
            strings.addAll(list);
        }
    });
}

✅ 这种方式简单可靠，但代码略显啰嗦，偏向命令式编程风格。

4. 封装检查逻辑

将 null 检查抽取为独立方法，提升代码可读性：

private static void addIfNonNull(List<String> list, ArrayList<String> strings) {
    if (list != null) {
        strings.addAll(list);
    }
}

调用端代码更简洁：

@ParameterizedTest
@NullSource
void givenNull_whenAddAllWithExternalizedCheck_thenNoNPE(List<String> list) {
    ArrayList<String> strings = new ArrayList<>();
    assertThatNoException().isThrownBy( () -> {
        addIfNonNull(list, strings);
    });
}

⚠️ 权衡点：虽然可读性提升，但方法内部直接修改外部集合，可能引发副作用。

5. 默认空集合策略

使用 Apache Commons 的 CollectionUtils 将 null 转换为空集合：

@ParameterizedTest
@NullSource
void givenNull_whenAddAllWithCollectionCheck_thenNoNPE(List<String> list) {
    ArrayList<String> strings = new ArrayList<>();
    assertThatNoException().isThrownBy( () -> {
        strings.addAll(CollectionUtils.emptyIfNull(list));
    });
}

✅ 最佳实践：在数据入口处尽早转换 null，避免污染后续流程（类似 Kotlin 的空安全设计）。

6. Optional 优雅方案

利用 Java 8 的 Optional 实现链式调用：

@ParameterizedTest
@NullSource
void givenNull_whenAddAllWithOptional_thenNoNPE(List<String> list) {
    ArrayList<String> strings = new ArrayList<>();
    assertThatNoException().isThrownBy( () -> {
        Optional.ofNullable(list).ifPresent(strings::addAll);
    });
}

✅ 无需第三方库，代码简洁且意图明确，符合函数式编程风格。

7. Stream 过滤方案

处理批量 List 时，用 Stream 的 filter() 过滤 null：

@ParameterizedTest
@MethodSource("listProvider")
void givenCollectionOfNullableLists_whenFilter_thenNoNPE(List<List<String>> listOfLists) {
    ArrayList<String> strings = new ArrayList<>();
    assertThatNoException().isThrownBy(() -> {
        listOfLists.stream().filter(Objects::nonNull).forEach(strings::addAll);
    });
}

✅ 特别适合处理集合中的可空元素，与 Optional 风格一致。

8. 总结

处理 null 值是保障健壮性的关键环节。本文提供了多种解决方案：

方案	优点	缺点
基础检查	简单直接	代码冗余
封装方法	提升可读性	存在副作用
空集合转换	防御性强	依赖外部库
Optional	链式优雅	需 Java 8+
Stream	批量处理友好	仅适用集合场景

💡 核心建议：优先在数据源头控制 null 传播，避免后续防御式编程。最佳实践是从根本上消除 null 值（如使用 Kotlin 空安全或设计非空契约）。

完整代码示例请查阅 GitHub 仓库。

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