NSNull之研究

为什么会有NSNull？

Objective-C是C的一个超集，主要引入了OO的设计理念。所以，Objective-C不可避免地使用指针以及指针变量来描述一个对象的内存地址。那么，既然存在指针这种东西，当然就允许存在NULL指针，也就是空指针。

另外，Objective-C主要定义了两种容器：NSArray和NSDictionary，并且规定了这两种容器中都不能放置nil指针，只能存放NSObject对象。那么就存在有些场景确实需要存nil指针，可能是出于保证count的正确性的目的。所以，在需要存放nil指针的位置就存放了NSNull对象，用来表示空对象，除此之外无任何实际意义。这也就是为什么Cocoa需要设计NSNull的原因。

NSNull带来的问题

NSNull虽然可以保证容器count的正确性，但是对于我们的业务来说却是一种麻烦。虽然NSArray和NSDictionary里皆可存放不同类型的对象，通常使用时存放的都为同一类型的对象，这样我们便可以直接使用foreach遍历容器。但是，NSNull给我们带来了问题，我们不确定容器里是否包含NSNull对象，使用每个容器时都需要过滤一下里边包含的NSNull对象，如果不加处理地假定容器中未包含NSNull，则很可能带来crash。

sqlite3中定义的NULL类型，以及从服务端传来的json数据，都会生成一个对应的NSNull对象。甚至kvo的使用，导致NSNull对象遍布系统中。

一种替代NSNull的技术

如果每次使用容器时都做过滤NSNull的操作，可能会带来一下几个问题：

额外的计算量。
冗余的代码。
代码略显奇怪。

回想一下，最常使用的也就两种数据：数字和字符串，对应Objective-C中的NSNumber和NSString。并且Objective-C作为一种动态绑定的语言，也就是我们常说的Runtime Binding。在Objective-C中每一个method都包含一个implementation和selector，Runtime根据每个对象接收的selector通过Objective-C类对象模型找到对应的implementation。Objective-C的Runtime提供一种Forwarding技术，可以将该对象无法处理的消息转发给某个可以响应这个消息的对象，如果最终无法找到一个可以响应该消息的对象，那么将抛出一个NSInvalidArgumentException。利用这种机制，我们便可根据接收的消息返回一个可以响应该消息的默认对象。比如，接收charValue消息便可返回一个@0对象，而接收intValue消息即可返回一个@“”对象。code 如下：

- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {
    if ([NSString instancesRespondToSelector:aSelector]) {
      return @"";
    }else if ([NSNumber instancesRespondToSelector:aSelector]) {
       return @0;    
     }else {
    return nil;
     }
}

根据这种技术，设计了GNGeneralNullValue类，它可以自动地替换系统定义的NSNull，所有发往NSNull类生产的对象的消息都将发送给GNGeneralNullValue类所生产的对象，然后根据接收的消息返回一个可以响应的具有默认值的对象。同时，GNGeneralNullValue还支持添加用户自定义的类，除了基本的数据类型。根据所写的单元测试代码，可以一窥其使用方式。

- (void)test_NSNumber_charValue_shouldResponse {
    NSNumber *number = (NSNumber *)[GNGeneralNullValue 
    generalNullValue];   
    XCTAssertEqual(0, [number charValue]);
}

- (void)test_NSNumber_floatValue_shouldResponse {
    NSNumber *number = (NSNumber *)[GNGeneralNullValue 
    generalNullValue];
    XCTAssertEqual(0.0f, [number floatValue]);
}

其具体的实现和源码地址为GNGeneralNullValue，欢迎反馈问题和交流。其使用非常方便方便，只需包含源码，无需其他操作即可享受远离NSNull的生活。