如何校验多个对象中仅有一个为非null值，其余均为null？

场景要求三个对象中必须仅有一个为非null，另外两个必须为null。最直观的朴素实现方案如下：

if (param1 != null && param2 == null && param3 == null) {
    doSomething(param1);
} else if (param1 == null && param2 != null && param3 == null) {
    doSomethingElse(param2);
} else if (param1 == null && param2 == null && param3 != null) {
    doOtherThings(param3);
}

请问是否存在更优雅的实现方案，能够确保仅有一个对象为非null值？

以下是不同场景下可选用的优化实现：

方案1：抽离公共校验逻辑（固定参数场景首选，可读性最高） #

把「判断一组参数中恰好有一个非空」的逻辑抽成通用工具方法，既避免重复写判断条件，又能提前拦截不合法输入：

// 通用工具方法，支持任意数量参数的恰好一个非空校验
private static boolean exactlyOneNotNull(Object... params) {
    int notNullCount = 0;
    for (Object param : params) {
        if (param != null) {
            notNullCount++;
            // 超过1个非空直接提前返回，无需遍历剩余参数
            if (notNullCount > 1) {
                return false;
            }
        }
    }
    return notNullCount == 1;
}

业务逻辑层代码可简化为：

// 先做合法性校验，不满足要求直接抛出异常终止流程
if (!exactlyOneNotNull(param1, param2, param3)) {
    throw new IllegalArgumentException("三个参数中必须恰好存在一个非空值");
}

// 后续分支判断无需再校验另外两个参数是否为空
if (param1 != null) {
    doSomething(param1);
} else if (param2 != null) {
    doSomethingElse(param2);
} else {
    doOtherThings(param3);
}

该方案改动最小，可读性强，新人也能快速看懂逻辑。

方案2：函数式绑定参数与处理逻辑（参数可能扩展场景首选，可完全消除if-else） #

如果后续参数数量可能增加，或者想要彻底去掉分支判断，可以把参数和对应的处理逻辑绑定后遍历：

// 定义参数与对应处理逻辑的绑定关系，Java16以下版本可用AbstractMap.SimpleEntry或自定义POJO替代record
record ParamHandler<T>(T param, Consumer<T> handler) {}

// 遍历所有参数，找到非空的参数执行对应逻辑
List<ParamHandler<?>> validHandlers = Stream.of(
        new ParamHandler<>(param1, this::doSomething),
        new ParamHandler<>(param2, this::doSomethingElse),
        new ParamHandler<>(param3, this::doOtherThings)
)
.filter(handler -> handler.param() != null)
.collect(Collectors.toList());

if (validHandlers.size() != 1) {
    throw new IllegalArgumentException("三个参数中必须恰好存在一个非空值");
}
validHandlers.get(0).handler().accept(validHandlers.get(0).param());

该方案扩展性极强，后续要加第四种参数场景，只需要在Stream构造的地方加一行新的ParamHandler即可，不需要修改原有逻辑。

方案3：类型层面约束（已引入函数式库的项目首选，安全性最高） #

如果项目已经引入了Vavr这类工具库，可以直接用Either3类型来承载三种不同的参数，天然保证只能存在一种有效值，无需额外校验：

// 入参直接定义为Either3类型，从类型层面限制只能有一个有效值
Either3<Param1Type, Param2Type, Param3Type> param = ...;

// 直接用match匹配对应逻辑，无需判空
param.match()
    .peekLeft(this::doSomething)
    .peekMiddle(this::doSomethingElse)
    .peekRight(this::doOtherThings);

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Stanja