Ist ein neues Boolesches Feld besser als eine Nullreferenz, wenn ein Wert sinnvoll fehlen kann?

Angenommen, ich habe eine Klasse Membermit einer lastChangePasswordTime:

class Member{
  .
  .
  .
  constructor(){
    this.lastChangePasswordTime=null,
  }
}

Wessen lastChangePasswordTime kann in Abwesenheit sinnvoll sein, da einige Mitglieder ihre Passwörter möglicherweise nie ändern.

Aber laut Wenn Nullen böse sind, was sollte verwendet werden, wenn ein Wert sinnvoll fehlen kann? und https://softwareengineering.stackexchange.com/a/12836/248528 , ich sollte nicht null verwenden, um einen sinnvollen fehlenden Wert darzustellen. Also versuche ich eine Boolesche Flagge hinzuzufügen:

class Member{
  .
  .
  .
  constructor(){
    this.isPasswordChanged=false,
    this.lastChangePasswordTime=null,
  }
}

Aber ich denke, es ist ziemlich veraltet, weil:

1. Wenn isPasswordChanged false ist, muss lastChangePasswordTime null sein, und die Überprüfung von lastChangePasswordTime == null ist fast identisch mit der Überprüfung von isPasswordChanged false. Ich bevorzuge daher, lastChangePasswordTime == null direkt zu überprüfen

2. Wenn ich hier die Logik ändere, kann es sein, dass ich vergesse, beide Felder zu aktualisieren .

Hinweis: Wenn ein Benutzer Passwörter ändert, würde ich die Zeit folgendermaßen aufzeichnen:

this.lastChangePasswordTime=Date.now();

Ist das zusätzliche Boolesche Feld hier besser als eine Nullreferenz?

Ich verstehe nicht, warum, wenn Sie einen bedeutungslosen Wert haben, nullsollte nicht verwendet werden, wenn Sie absichtlich und vorsichtig sind.

Wenn Sie den nullfähigen Wert umschließen möchten, um zu verhindern, dass versehentlich darauf verwiesen wird, würde ich vorschlagen, den isPasswordChangedWert als Funktion oder Eigenschaft zu erstellen, die das Ergebnis einer Nullprüfung zurückgibt. Beispiel:

class Member {
    DateTime lastChangePasswordTime = null;
    bool isPasswordChanged() { return lastChangePasswordTime != null; }

}

Meiner Meinung nach mache ich das so:

• Bessere Lesbarkeit des Codes als bei einer Nullprüfung, wodurch der Kontext möglicherweise verloren geht.
• Sie müssen sich nicht mehr darum kümmern, den von isPasswordChangedIhnen genannten Wert beizubehalten .

Die Art und Weise, wie Sie die Daten speichern (vermutlich in einer Datenbank), ist dafür verantwortlich, dass die Nullen erhalten bleiben.

nullssind nicht böse Verwenden Sie sie ohne nachzudenken ist. Dies ist ein Fall, in dem nullgenau die richtige Antwort ist - es gibt kein Datum.

Beachten Sie, dass Ihre Lösung mehr Probleme verursacht. Was bedeutet es, wenn das Datum auf etwas gesetzt wird, aber das isPasswordChangedist falsch? Sie haben gerade einen Fall von widersprüchlichen Informationen erstellt, den Sie speziell erfassen und behandeln müssen, während ein nullWert eine klar definierte, eindeutige Bedeutung hat und nicht mit anderen Informationen in Konflikt stehen kann.

Also nein, Ihre Lösung ist nicht besser. Unter Berücksichtigung einen nullWert ist der richtige Ansatz hier. Menschen, die behaupten, das nullsei immer böse, egal in welchem ​​Kontext, verstehen nicht, warum es das nullgibt.

Abhängig von Ihrer Programmiersprache gibt es möglicherweise gute Alternativen, z. B. einen optionalDatentyp. In C ++ (17) wäre dies std :: optional . Es kann entweder fehlen oder einen beliebigen Wert des zugrunde liegenden Datentyps haben.

Richtig mit null

Es gibt verschiedene Verwendungsmöglichkeiten null. Die gebräuchlichste und semantisch korrekte Methode besteht darin, sie zu verwenden, wenn Sie einen einzelnen Wert haben oder nicht . In diesem Fall ist ein Wert entweder gleich nulloder etwas Sinnvolles wie ein Datensatz aus einer Datenbank oder so.

In diesen Situationen verwenden Sie es dann meistens so (in Pseudocode):

if (value is null) {
  doSomethingAboutIt();
  return;
}

doSomethingUseful(value);

Problem

Und es hat ein sehr großes Problem. Das Problem ist, dass doSomethingUsefulder Wert zum Zeitpunkt des Aufrufs möglicherweise noch nicht überprüft wurde null! Wenn dies nicht der Fall ist, stürzt das Programm wahrscheinlich ab. Und der Benutzer kann möglicherweise nicht einmal gute Fehlermeldungen sehen, die mit so etwas wie "schrecklicher Fehler: Wert gesucht, aber null!" (nach dem Update: obwohl es möglicherweise noch weniger informative Fehler gibt Segmentation fault. Core dumped., oder schlimmer noch, keine Fehler und falsche Manipulationen bei Null in einigen Fällen)

Das Vergessen, Schecks zu schreiben nullund mit nullSituationen umzugehen , ist ein äußerst häufiger Fehler . Aus diesem Grund nullsagte Tony Hoare, der im Jahr 2009 auf einer Softwarekonferenz namens QCon London erfunden hatte , dass er 1965 den Milliarden-Dollar-Fehler begangen habe: https://www.infoq.com/presentations/Null-References-The-Billion-Dollar- Fehler-Tony-Hoare

Das Problem vermeiden

Einige Technologien und Sprachen machen es nullunmöglich, die Überprüfung auf unterschiedliche Weise zu vergessen, wodurch die Anzahl der Fehler verringert wird.

Zum Beispiel hat Haskell die MaybeMonade anstelle von Nullen. Angenommen, dies DatabaseRecordist ein benutzerdefinierter Typ. In Haskell kann ein Wert vom Typ Maybe DatabaseRecordgleich Just <somevalue>oder gleich sein Nothing. Sie können es dann auf verschiedene Arten verwenden, aber unabhängig davon, wie Sie es verwenden, können Sie keine Operation anwenden, Nothingohne es zu wissen.

Diese Funktion heißt zum Beispiel zeroAsDefaultreturn xfür Just xund 0für Nothing:

zeroAsDefault :: Maybe Int -> Int
zeroAsDefault mx = case mx of
    Nothing -> 0
    Just x -> x

Christian Hackl sagt, C ++ 17 und Scala haben ihre eigenen Wege. Vielleicht möchten Sie also herausfinden, ob Ihre Sprache so etwas enthält, und es verwenden.

Nullen sind immer noch weit verbreitet

Wenn Sie nichts Besseres haben, ist die Verwendung nullin Ordnung. Pass einfach weiter auf. Typdeklarationen in Funktionen helfen Ihnen sowieso etwas.

Auch das mag nicht sehr progressiv klingen, aber Sie sollten prüfen, ob Ihre Kollegen nulletwas anderes verwenden möchten . Sie sind möglicherweise konservativ und möchten aus bestimmten Gründen möglicherweise keine neuen Datenstrukturen verwenden. Zum Beispiel die Unterstützung älterer Sprachversionen. Solche Dinge sollten in den Codierungsstandards des Projekts deklariert und ordnungsgemäß mit dem Team besprochen werden.

Auf Ihren Vorschlag

Sie schlagen vor, ein separates boolesches Feld zu verwenden. Aber Sie müssen es trotzdem überprüfen und können immer noch vergessen, es zu überprüfen. Hier gibt es also nichts zu gewinnen. Wenn Sie noch etwas anderes vergessen können, z. B. beide Werte jedes Mal aktualisieren, ist es noch schlimmer. Wenn das Problem des Vergessens, nach etwas zu suchen, nullnicht gelöst ist, hat es keinen Sinn. Vermeiden nullist schwierig und Sie sollten es nicht so machen, dass es noch schlimmer wird.

Wie man nicht null benutzt

Schließlich gibt es übliche Möglichkeiten, um nullfalsch zu verwenden . Eine Möglichkeit besteht darin, es anstelle von leeren Datenstrukturen wie Arrays und Strings zu verwenden. Ein leeres Array ist ein richtiges Array wie jedes andere! Es ist fast immer wichtig und nützlich, dass Datenstrukturen, die mehreren Werten entsprechen können, leer sein können, dh eine Länge von 0 haben.

Aus algebraischer Sicht ist eine leere Zeichenfolge für Zeichenfolgen ähnlich wie 0 für Zahlen, dh Identität:

a+0=a
concat(str, '')=str

Mit einer leeren Zeichenfolge können Zeichenfolgen im Allgemeinen zu einem Monoid werden: https://en.wikipedia.org/wiki/Monoid Wenn Sie sie nicht erhalten, ist sie für Sie nicht so wichtig.

Lassen Sie uns nun anhand dieses Beispiels sehen, warum es für die Programmierung wichtig ist:

for (element in array) {
  doSomething(element);
}

Wenn wir hier ein leeres Array übergeben, funktioniert der Code einwandfrei. Es wird einfach nichts tun. Übergeben wir nullhier jedoch ein , kommt es wahrscheinlich zu einem Absturz mit der Fehlermeldung "Kann Null nicht durchlaufen, sorry". Wir könnten es einpacken, ifaber das ist weniger sauber, und Sie könnten vergessen, es zu überprüfen

Wie gehe ich mit null um?

Was doSomethingAboutIt()zu tun ist und insbesondere, ob eine Ausnahme ausgelöst werden soll, ist ein weiteres kompliziertes Problem. Kurz gesagt, es hängt davon ab, ob nullein akzeptabler Eingabewert für eine bestimmte Aufgabe vorhanden war und was als Antwort erwartet wird. Ausnahmen sind für Ereignisse, die nicht erwartet wurden. Ich werde nicht weiter auf dieses Thema eingehen. Diese Antwort ist schon sehr lang.

Zusätzlich zu all den sehr guten Antworten, die zuvor gegeben wurden, möchte ich hinzufügen, dass Sie jedes Mal, wenn Sie versucht sind, ein Feld auf Null zu setzen, sorgfältig überlegen, ob es sich möglicherweise um einen Listentyp handelt. Ein nullfähiger Typ ist äquivalent eine Liste von 0 oder 1 Elementen, und oft kann dies auf eine Liste von N Elementen verallgemeinert werden. In diesem Fall möchten Sie möglicherweise lastChangePasswordTimeeine Liste von passwordChangeTimes.

Stellen Sie sich folgende Frage: Für welches Verhalten ist das Feld lastChangePasswordTime erforderlich?

Wenn Sie dieses Feld für eine Methode IsPasswordExpired () benötigen, um zu bestimmen, ob ein Mitglied aufgefordert werden soll, sein Kennwort von Zeit zu Zeit zu ändern, würde ich das Feld auf den Zeitpunkt festlegen, zu dem das Mitglied ursprünglich erstellt wurde. Die Implementierung von IsPasswordExpired () ist für neue und vorhandene Mitglieder identisch.

class Member{
   private DateTime lastChangePasswordTime;

   public Member(DateTime lastChangePasswordTime) {
      // set value, maybe check for null
   }

   public bool IsPasswordExpired() {
      DateTime limit = DateTime.Now.AddMonths(-3);
      return lastChangePasswordTime < limit;
   }
}

Wenn Sie eine separate Anforderung haben , dass neu erstellte Mitglieder haben ihr Passwort zu aktualisieren, würde ich hinzufügen , ein boolean Feld namens passwordShouldBeChanged getrennt und setzen Sie ihn auf true bei der Erstellung. Ich würde dann die Funktionalität der IsPasswordExpired () -Methode ändern, um eine Prüfung für dieses Feld einzuschließen (und die Methode in ShouldChangePassword umbenennen).

class Member{
   private DateTime lastChangePasswordTime;
   private bool passwordShouldBeChanged;

   public Member(DateTime lastChangePasswordTime, bool passwordShouldBeChanged) {
      // set values, maybe check for nulls
   }

   public bool ShouldChangePassword() {
      return PasswordExpired(lastChangePasswordTime) || passwordShouldBeChanged;
   }

   private static bool PasswordExpired(DateTime lastChangePasswordTime) {
      DateTime limit = DateTime.Now.AddMonths(-3);
      return lastChangePasswordTime < limit;
   }
}

Machen Sie Ihre Absichten im Code deutlich.

Erstens ist Nullen, die böse sind, ein Dogma, und wie bei Dogmen üblich, funktioniert es am besten als Richtlinie und nicht als Pass / No-Pass-Test.

Zweitens können Sie Ihre Situation so neu definieren, dass es sinnvoll ist, dass der Wert niemals null sein kann. InititialPasswordChanged ist ein Boolescher Wert, der anfänglich auf false festgelegt wurde. PasswordSetTime ist das Datum und die Uhrzeit, zu der das aktuelle Kennwort festgelegt wurde.

Beachten Sie, dass dies zwar mit geringen Kosten verbunden ist, Sie jedoch IMMER berechnen können, wie lange es her ist, seit ein Passwort zum letzten Mal festgelegt wurde.

Beide sind "sicher / gesund / korrekt", wenn der Anrufer vor der Verwendung prüft. Das Problem ist, was passiert, wenn der Anrufer nicht überprüft. Was ist besser, eine Variante von Null-Fehler oder die Verwendung eines ungültigen Werts?

Es gibt keine einzige richtige Antwort. Es kommt darauf an, worüber Sie sich Sorgen machen.

Wenn Abstürze wirklich schlimm sind, die Antwort jedoch nicht kritisch ist oder einen akzeptierten Standardwert hat, ist es möglicherweise besser, einen Booleschen Wert als Flag zu verwenden. Wenn die falsche Antwort ein schlimmeres Problem ist als ein Absturz, ist die Verwendung von Null besser.

In den meisten „typischen“ Fällen ist ein schneller Ausfall und das Erzwingen der Überprüfung durch die Anrufer der schnellste Weg, um einen vernünftigen Code zu erhalten. Daher sollte meines Erachtens die Standardeinstellung Null sein. Ich würde jedoch nicht zu viel Vertrauen in die "X ist die Wurzel aller bösen" Evangelisten setzen. Normalerweise haben sie nicht alle Anwendungsfälle vorweggenommen.