NullPointerException

在所有的RuntimeException异常中，Java程序员最熟悉的恐怕就是NullPointerException了。

NullPointerException即空指针异常，俗称NPE。如果一个对象为null，调用其方法或访问其字段就会产生NullPointerException，这个异常通常是由JVM抛出的，例如：

NullPointerException - 图1

指针这个概念实际上源自C语言，Java语言中并无指针。我们定义的变量实际上是引用，Null Pointer更确切地说是Null Reference，不过两者区别不大。

处理NullPointerException

如果遇到NullPointerException，我们应该如何处理？首先，必须明确，NullPointerException是一种代码逻辑错误，遇到NullPointerException，遵循原则是早暴露，早修复，严禁使用catch来隐藏这种编码错误：

  1. // 错误示例: 捕获NullPointerException
  2. try {
  3.     transferMoney(from, to, amount);
  4. } catch (NullPointerException e) {
  5. }

好的编码习惯可以极大地降低NullPointerException的产生，例如：

成员变量在定义时初始化：

  1. public class Person {
  2.     private String name = "";
  3. }

使用空字符串""而不是默认的null可避免很多NullPointerException，编写业务逻辑时，用空字符串""表示未填写比null安全得多。

返回空字符串""、空数组而不是null：

  1. public String[] readLinesFromFile(String file) {
  2.     if (getFileSize(file) == 0) {
  3.         // 返回空数组而不是null:
  4.         return new String[0];
  5.     }
  6.     ...
  7. }

这样可以使得调用方无需检查结果是否为null。

如果调用方一定要根据null判断，比如返回null表示文件不存在，那么考虑返回Optional<T>：

  1. public Optional<String> readFromFile(String file) {
  2.     if (!fileExist(file)) {
  3.         return Optional.empty();
  4.     }
  5.     ...
  6. }

这样调用方必须通过Optional.isPresent()判断是否有结果。

定位NullPointerException

如果产生了NullPointerException，例如，调用a.b.c.x()时产生了NullPointerException，原因可能是：

  • a是null；
  • a.b是null；
  • a.b.c是null；

确定到底是哪个对象是null以前只能打印这样的日志：

  1. System.out.println(a);
  2. System.out.println(a.b);
  3. System.out.println(a.b.c);

从Java 14开始，如果产生了NullPointerException，JVM可以给出详细的信息告诉我们null对象到底是谁。我们来看例子：

NullPointerException - 图2

可以在NullPointerException的详细信息中看到类似... because "<local1>.address.city" is null，意思是city字段为null，这样我们就能快速定位问题所在。

这种增强的NullPointerException详细信息是Java 14新增的功能，但默认是关闭的，我们可以给JVM添加一个-XX:+ShowCodeDetailsInExceptionMessages参数启用它：

  1. java -XX:+ShowCodeDetailsInExceptionMessages Main.java

小结

NullPointerException是Java代码常见的逻辑错误，应当早暴露，早修复；

可以启用Java 14的增强异常信息来查看NullPointerException的详细错误信息。

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NullPointerException - 图3