⑴ java中的空指针异常怎么解决
原文:https://www.hu.com/question
你这个问题的解决
问题定位:
在堆栈异常信息的第一行就可以定位到是哪里出了空指针,倘若这里不是你写的类,可以往下翻一下,找到你写的类,就是这里出现的空指针。
问题解决:
对一个空对象调用里面的方法或者属性的时候会报空指针,检查这个对象为什么是空即可。
Java 空指针异常的若干解决方案
Java 中任何对象都有可能为空,当我们调用空对象的方法时就会抛出 NullPointerException 空指针异常,这是一种非常常见的错误类型。我们可以使用若干种方法来避免产生这类异常,使得我们的代码更为健壮。本文将列举这些解决方案,包括传统的空值检测、编程规范、以及使用现代 Java 语言引入的各类工具来作为辅助。
运行时检测
最显而易见的方法就是使用 if (obj == null) 来对所有需要用到的对象来进行检测,包括函数参数、返回值、以及类实例的成员变量。当你检测到 null 值时,可以选择抛出更具针对性的异常类型,如 IllegalArgumentException,并添加消息内容。我们可以使用一些库函数来简化代码,如 Java 7 开始提供的 Objects#requireNonNull 方法:
public void testObjects(Object arg) {
Object checked = Objects.requireNonNull(arg, "arg must not be null");
checked.toString();}
Guava 的 Preconditions 类中也提供了一系列用于检测参数合法性的工具函数,其中就包含空值检测:
public void testGuava(Object arg) {
Object checked = Preconditions.checkNotNull(arg, "%s must not be null", "arg");
checked.toString();
}
我们还可以使用 Lombok 来生成空值检测代码,并抛出带有提示信息的空指针异常:
public void testLombok(@NonNull Object arg) {
arg.toString();
生成的代码如下:
public void testLombokGenerated(Object arg) {
if (arg == null) {
throw new NullPointerException("arg is marked @NonNull but is null");
}
arg.toString();
}
这个注解还可以用在类实例的成员变量上,所有的赋值操作会自动进行空值检测。
编程规范
·通过遵守某些编程规范,也可以从一定程度上减少空指针异常的发生。
使用那些已经对 null 值做过判断的方法,如 String#equals、String#valueOf、以及三方库中用来判断字符串和集合是否为空的函数:
if (str != null && str.equals("text")) {}
if ("text".equals(str)) {}
if (obj != null) { obj.toString(); }
String.valueOf(obj); // "null"
// from spring-core
StringUtils.isEmpty(str);
CollectionUtils.isEmpty(col);
// from guava
Strings.isNullOrEmpty(str);
// from commons-collections4
CollectionUtils.isEmpty(col);
·如果函数的某个参数可以接收 null 值,考虑改写成两个函数,使用不同的函数签名,这样就可以强制要求每个参数都不为空了:
public void methodA(Object arg1) {
methodB(arg1, new Object[0]);
}
public void methodB(Object arg1, Object[] arg2) {
for (Object obj : arg2) {} // no null check
}
·如果函数的返回值是集合类型,当结果为空时,不要返回 null 值,而是返回一个空的集合;如果返回值类型是对象,则可以选择抛出异常。Spring JdbcTemplate 正是使用了这种处理方式:
// 当查询结果为空时,返回 new ArrayList<>()
jdbcTemplate.queryForList("SELECT * FROM person");
// 若找不到该条记录,则抛出
jdbcTemplate.queryForObject("SELECT age FROM person WHERE id = 1", Integer.class);
// 支持泛型集合
public <T> List<T> testReturnCollection() {
return Collections.emptyList();
}
静态代码分析
Java 语言有许多静态代码分析工具,如 Eclipse IDE、SpotBugs、Checker Framework 等,它们可以帮助程序员检测出编译期的错误。结合 @Nullable 和 @Nonnull 等注解,我们就可以在程序运行之前发现可能抛出空指针异常的代码。
但是,空值检测注解还没有得到标准化。虽然 2006 年 9 月社区提出了 JSR 305 规范,但它长期处于搁置状态。很多第三方库提供了类似的注解,且得到了不同工具的支持,其中使用较多的有:
javax.annotation.Nonnull:由 JSR 305 提出,其参考实现为 com.google.code.findbugs.jsr305;
org.eclipse.jdt.annotation.NonNull:Eclipse IDE 原生支持的空值检测注解;
e.umd.cs.findbugs.annotations.NonNull:SpotBugs 使用的注解,基于 findbugs.jsr305;
org.springframework.lang.NonNull:Spring Framework 5.0 开始提供;
org.checkerframework.checker.nullness.qual.NonNull:Checker Framework 使用;
android.support.annotation.NonNull:集成在安卓开发工具中;
我建议使用一种跨 IDE 的解决方案,如 SpotBugs 或 Checker Framework,它们都能和 Maven 结合得很好。
SpotBugs 与 @NonNull、@CheckForNull
SpotBugs 是 FindBugs 的后继者。通过在方法的参数和返回值上添加 @NonNull 和 @CheckForNull 注解,SpotBugs 可以帮助我们进行编译期的空值检测。需要注意的是,SpotBugs 不支持 @Nullable 注解,必须用 @CheckForNull 代替。如官方文档中所说,仅当需要覆盖 @ParametersAreNonnullByDefault 时才会用到 @Nullable。
官方文档 中说明了如何将 SpotBugs 应用到 Maven 和 Eclipse 中去。我们还需要将 spotbugs-annotations 加入到项目依赖中,以便使用对应的注解。
以下是对不同使用场景的说明:
对于 Eclipse 用户,还可以使用 IDE 内置的空值检测工具,只需将默认的注解 org.eclipse.jdt.annotation.Nullable 替换为 SpotBugs 的注解即可:
Checker Framework 与 @NonNull、@Nullable
Checker Framework 能够作为 javac 编译器的插件运行,对代码中的数据类型进行检测,预防各类问题。我们可以参照 官方文档,将 Checker Framework 与 maven-compiler-plugin 结合,之后每次执行 mvn compile 时就会进行检查。Checker Framework 的空值检测程序支持几乎所有的注解,包括 JSR 305、Eclipse、甚至 lombok.NonNull。
Checker Framework 默认会将 @NonNull 应用到所有的函数参数和返回值上,因此,即使不添加这个注解,以下程序也是无法编译通过的:
Checker Framework 对使用 Spring Framework 5.0 以上的用户非常有用,因为 Spring 提供了内置的空值检测注解,且能够被 Checker Framework 支持。一方面我们无需再引入额外的 Jar 包,更重要的是 Spring Framework 代码本身就使用了这些注解,这样我们在调用它的 API 时就能有效地处理空值了。举例来说,StringUtils 类里可以传入空值的函数、以及会返回空值的函数都添加了 @Nullable 注解,而未添加的方法则继承了整个框架的 @NonNull 注解,因此,下列代码中的空指针异常就可以被 Checker Framework 检测到了:
Optional 类型
Java 8 引入了 Optional<T> 类型,我们可以用它来对函数的返回值进行包装。这种方式的优点是可以明确定义该方法是有可能返回空值的,因此调用方必须做好相应处理,这样也就不会引发空指针异常。但是,也不可避免地需要编写更多代码,而且会产生很多垃圾对象,增加 GC 的压力,因此在使用时需要酌情考虑。
方法的链式调用很容易引发空指针异常,但如果返回值都用 Optional 包装起来,就可以用 flatMap 方法来实现安全的链式调用了:
Java 8 Stream API 同样使用了 Optional 作为返回类型:
此外,Java 8 还针对基础类型提供了单独的 Optional 类,如 OptionalInt、OptionalDouble 等,在性能要求比较高的场景下很适用。
其它 JVM 语言中的空指针异常
Scala 语言中的 Option 类可以对标 Java 8 的 Optional。它有两个子类型,Some 表示有值,None 表示空。
除了使用 Option#isEmpty 判断,还可以使用 Scala 的模式匹配:
Scala 的集合处理函数库非常强大,Option 则可直接作为集合进行操作,如 filer、map、以及列表解析(for-comprehension):
Kotlin 使用了另一种方式,用户在定义变量时就需要明确区分 可空和不可空类型。当可空类型被使用时,就必须进行空值检测。
Kotlin 的特性之一是与 Java 的可互操作性,但 Kotlin 编译器无法知晓 Java 类型是否为空,这就需要在 Java 代码中使用注解了,而 Kotlin 支持的 注解 也非常广泛。Spring Framework 5.0 起原生支持 Kotlin,其空值检测也是通过注解进行的,使得 Kotlin 可以安全地调用 Spring Framework 的所有 API。
结论
在以上这些方案中,我比较推荐使用注解来预防空指针异常,因为这种方式十分有效,对代码的侵入性也较小。所有的公共 API 都应该使用 @Nullable 和 @NonNull 进行注解,这样就能强制调用方对空指针异常进行预防,让我们的程序更为健壮。
⑵ 如何解决java的空指针异常
Throwable是所有错误或异常的超类,只有当对象是这个类的实例时才能通过Java虚拟机或者Java throw语句抛出。
当Java运行环境发出异常时,会寻找处理该异常的catch块,找到对应的catch块之后,将异常交给catch块捕获。
throwable的子类是exception和error,exception又分为IOException,NullPointerException等
空指针异常发生的原因:
调用方法的对象为null
根据控制台提示的位置,找到对应的异常位置。
例如:
List<String> books = Dao.getData();
int size = books.size();
第二行报空指针异常
那么books对象为null,向上查找第一行中Dao.getData();
那么进一步查看Dao对象是否为空,若不为空,则继续向上查找,找出为null的对象
改进:
1.增加条件判断
List<String> books = Dao.getData();
if(books!=null){
int size = books.size();
}
2.捕获异常
List<String> books = Dao.getData();
try{
int size = books.size();
}catch(NullPointerException e){
e.printStackTrace();
System.out.printLn("size = 0");
}
⑶ java空指针引用!
空指针异常
空指针异常产生的主要原因如下:
(1) 当一个对象不存在时又调用其方法会产生异常
obj.method() // obj对象不存在
(2) 当访问或修改一个对象不存在的字段时会产生异常
obj.method() // method方法不存在
具体情况如下:
空指针错误( Java.lang.NullPointerException)
使用基本的Java数据类型,变量的值要么已经是默认值,如果没有对其正常赋值,程序便不能通过编译,因此使用基本的Java数据类型(double,float,boolean,char,int,long)一般不会引起空指针异常。
由此可见,空指针异常主要跟与对象的操作相关。
下面先列出了可能发生空指针异常的几种情况及相应解决方案:
情况一:不管对象是否为空就直接开始使用。
(JSP)代码段1:
out.println(request.getParameter("username"));
描述:
代码段1的功能十分简单,就是输出用户输入的表域"username"的值。
说明:
看上去,上面的语句找不出什么语法错误,而且在大多数情况下也遇不到什么问题。但是,如果某个用户在输入数据时并没有提供表单域"username" 的值,或通过某种途径绕过表单直接输入时,此时request.getParameter("username")的值为空(不是空字符串,是空对象 null。),out对象的println方法是无法直接对空对象操作,因此代码段1所在的JSP页面将会抛出 "Java.lang.NullPointerException"异常。
情况二:即使对象可能为空时,也调用Java.lang.Object或Object对象本身的一些方法如toString(), equals(Object obj)等操作。
(JSP)代码段2:
String userName = request.getParameter("username");
If (userName.equals("root"))
{....}
描述:
代码段2的功能是检测用户提供的用户名,如果是用户名称为"root"的用户时,就执行一些特别的操作。
说明:
在代码段2中,如果有用户没有提供表单域"username"的值时,字符串对象userName为null值,不能够将一个null的对象与另一个对象直接比较,同样,代码段2所在的JSP页面就会抛出(Java.lang.NullPointerException)空指针错误。
(JSP)代码段3:
String userName = session.getAttribute
("session.username").toString();
描述:
代码段3的功能是将session中session.username的值取出,并将该值赋给字符串对象 userName。
说明:
在一般情况下,如果在用户已经进行某个会话,则不会出现什么问题;但是,如果此时应用服务器重新启动,而用户还没有重新登录,(也可能是用户关闭浏览器,但是仍打开原来的页面。)那么,此时该session的值就会失效,同时导致session中的session.username的值为空。对一个为 null的对象的直接执行toString()操作,就会导致系统抛出(Java.lang.NullPointerException)空指针异常。
解决方案:
为了确保进行操作或引用的对象非空,假若我们要对某对象进行操作或引用,我们首先去检查该对象是否已经实例化且不为空;并且在系统中加入针对对象为空时情况的处理。
如:采用String对象保存用户提交的结果;在如果涉及对象的操作时,先检测其是否为空后,检查到对象为空后,可再选择进行以下任一种处理方式:
处理方式 1) 检查到对象为空时,设置对象值为空字符串或一个默认值;
处理方式 2) 检测到对象为空时,根本不执行某操作,直接跳转到其他处理中。
处理方式 3) 检查到对象为空时,提示用户操作有错误。
将代码段2按以上方式进行改写,得到:
方式1:
String userName = request.getParameter("username");
// 该变量值为空时,转化为默认空字符串
If (userName == null)
userName = "";
If (userName.equals("root"))
{..........}
方式2:
String userName = request.getParameter("username");
// 该变量值为空时,转化为默认空字符串,不执行有关操作。
If (usreName != null)
{
If (userName.equals("root"))
{..........}
}
方式3:
String userName = request.getParameter("username");
// 该变量值为空时,转化为默认空字符串,不执行有关操作。
If (usreName == null)
{// 提示用户输入信息为空
}
实际中,上面提供到三种处理方式也同样适用于其他异常的处理:
异常处理方式 1) 检查到异常出现,设置对象值为空字符串或一个默认值;
异常处理方式 2) 检测到异常出现,根本不执行某操作,直接跳转到其他处理中。
异常处理方式 3) 检查到异常出现,提示用户操作有错误。