ArrayList和LinkedList允许null,但遍历时调用item.toString()等方法会抛NPE;HashMap/HashSet有限支持null,ConcurrentHashMap禁止null;TreeSet/TreeMap默认不支持null,需自定义Comparator;Optional不应作为集合元素。

ArrayList 和 LinkedList 允许 null,但要注意遍历时的陷阱
Java 的 ArrayList 和 LinkedList 明确允许插入 null 元素,这是由其底层实现决定的——它们本质是对象引用数组或节点链表,不强制非空校验。
但问题常出现在后续操作中:
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list.indexOf(null)能正确返回第一个null的索引;但list.contains(null)也依赖equals(),而null.equals(x)会抛NullPointerException—— 实际上contains()内部做了== null判定,所以安全;真正危险的是你自己写的循环里直接调用item.toString()或item.hashCode() - 使用 Stream 处理时:
list.stream().map(String::length).collect(...)遇到null会立即抛NullPointerException,需提前过滤:.filter(Objects::nonNull) - 序列化(如 JSON)时,
null可能被忽略或转成null字符串,和业务预期不符
ArrayListlist = new ArrayList<>(); list.add("a"); list.add(null); list.add("b"); System.out.println(list.indexOf(null)); // 输出 1 System.out.println(list.contains(null)); // 输出 true list.forEach(s -> System.out.println(s.length())); // 运行时报 NPE!
HashMap 和 HashSet 对 null 的支持是“有限宽容”
HashMap 允许一个 null 键和任意数量的 null 值;HashSet(基于 HashMap)只允许一个 null 元素,因为它是用 null 作为键存入底层 HashMap 的。
关键点在于:null 键的哈希计算被硬编码为 0,且在 get() 和 containsKey() 中有单独分支处理,不走常规 hashCode() 流程。但这不意味着可以随意混用:
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ConcurrentHashMap完全禁止null键和null值,否则构造或 put 时直接抛NullPointerException - 若自定义类作 key 且可能为
null,不要在hashCode()或equals()中无防护地解引用字段,否则即使没存null,逻辑也可能崩 - 用
computeIfAbsent(key, mappingFunction)时,若key是null且mappingFunction返回null,结果是 map 中不存该键值对(JDK 8+ 行为),容易误判“未初始化”
TreeSet 和 TreeMap 根本不接受 null,除非显式传 Comparator
TreeSet 和 TreeMap 底层依赖元素间的可比较性,初始化时若未传 Comparator,则要求元素实现 Comparable 并调用 compareTo()。而 null.compareTo(x) 必抛 NullPointerException,所以默认构造下插入 null 会立即失败。
但有一个例外路径:
- 用带
Comparator的构造器,且该Comparator显式处理null(例如Comparator.nullsFirst(Comparator.naturalOrder())),那么null就能合法存在 - 注意:即使
TreeSet接受了null,它也只能有一个 —— 因为Comparator对null的比较结果必须满足一致性(即compare(null, null) == 0),否则集合行为未定义 - 这种写法易造成团队理解偏差,建议文档明确标注,避免后续开发者误以为“所有 Set 都能存 null”
Optional 不是集合,但常被误用来替代 null 元素
有人试图用 List 来“安全地”表示可能为空的元素,这反而增加复杂度:
- 遍历时要嵌套
optional.isPresent()+optional.get(),代码膨胀且易漏判 -
Optional设计初衷是作为**方法返回值**的容器,不是数据结构成员;把它塞进集合,等于把控制流语义混进数据容器 - 序列化库(如 Jackson)对
Optional的支持不一致,有的默认忽略,有的报错,有的转成null或包装对象 - 真要表达“可能存在”,更自然的方式是用
Collection+ 约定空集合表示“无”,或用Optional表示“整个集合可能不存在”>
集合是否支持 null 不是布尔选择题,而是每种实现各自画出的边界线。最易被忽略的不是“能不能放”,而是“放进去之后,谁会在哪一步悄悄炸掉”。比如 Arrays.asList(null) 返回的 List 在调用 removeIf 时会因内部 ArrayList 的 fast-fail 机制暴露空指针,而原生 ArrayList 不会——这种差异只有踩过才知道。










