什么是 NullPointerException，我该如何修复它？

什么是 Null Pointer Exceptions ( java.lang.NullPointerException) 以及导致它们的原因是什么？

可以使用哪些方法 / 工具来确定原因，以便您阻止异常导致程序过早终止？

文章来源地址 https://www.toymoban.com/diary/problem/261.html

Java 中有两种主要类型的变量：

1. 原语：包含数据的变量。如果您想操作原始变量中的数据，您可以直接操作该变量。按照惯例，基本类型以小写字母开头。例如类型变量 int or char 是原语。

2. References：包含 an 的内存地址的变量，Object 即引用 Object. 如果你想操作 Object 引用变量引用的对象，你必须取消引用它。取消引用通常需要使用. 来访问方法或字段，或者使用 [ 来索引数组。按照惯例，引用类型通常用以大写字母开头的类型表示。例如，类型变量 Object 是引用。

考虑以下代码，您在其中声明了一个原始类型的变量 int 并且不对其进行初始化：

int x;int y = x + x;

这两行会使程序崩溃，因为没有指定值

这两行会使程序崩溃，因为没有指定值 x ，而我们正试图使用 x 的值来指定 y。所有原语在被操作之前都必须被初始化为一个可用的值。

现在事情变得有趣了。引用变量可以设置为 null“我没有引用任何东西”。null 如果您以这种方式显式设置引用变量，或者引用变量未初始化且编译器未捕获它（Java 会自动将变量设置为 null），则可以获得引用变量中的值。

如果引用变量由您显式设置或通过 Java 自动设置为 null，并且您尝试取消引用它，您会得到一个 NullPointerException.

(NullPointerExceptionNPE) 通常发生在声明变量但未创建对象并将其分配给变量时，然后再尝试使用变量的内容。所以你引用了一些实际上不存在的东西。

采取以下代码：

Integer num;
num = new Integer(10);

第一行声明了一个名为 的变量 num，但它实际上还没有包含一个引用值。由于您尚未说明要指向什么，因此 Java 将其设置为 null.

在第二行中，new 关键字用于实例化（或创建）类型的对象 Integer，并将引用变量 num 分配给该 Integer 对象。

如果您在创建对象 num 之前尝试取消引用，您会得到一个 NullPointerException. 在最普通的情况下，编译器会发现问题并让您知道“num may not have been initialized,”，但有时您可能会编写不直接创建对象的代码。

例如，您可能有如下方法：

public void doSomething(SomeObject obj) {
   // Do something to obj, assumes obj is not null
   obj.myMethod();}

在这种情况下，您不是在创建对象 obj，而是假设它是在 doSomething()调用方法之前创建的。注意，可以这样调用方法：

doSomething(null);

在这种情况下，

在这种情况下，obj 是 null，语句 obj.myMethod()将抛出一个 NullPointerException。

如果该方法打算像上述方法一样对传入的对象执行某些操作，则抛出是合适的，NullPointerException 因为这是程序员错误，程序员将需要该信息进行调试。

// Throws an NPE with a custom error message if obj is null
Objects.requireNonNull(obj, "obj must not be null");

除了作为 NullPointerException 方法逻辑结果抛出的 s 之外，您还可以检查方法参数的 null 值并通过在方法开头附近添加如下内容来显式抛出 NPE：

请注意，在您的错误消息中清楚说明哪个对象不能是很有帮助的 null。验证这一点的好处是 1) 您可以返回自己更清晰的错误消息，以及 2) 对于您知道的方法的其余部分，除非 obj 重新分配，否则它不为 null 并且可以安全地取消引用。

或者，在某些情况下，该方法的目的不仅仅是对传入的对象进行操作，因此 null 参数可能是可以接受的。在这种情况下，您需要检查空参数并采取不同的行为。您还应该在文档中解释这一点。例如，doSomething()可以写成：

/**
  * @param obj An optional foo for ____. May be null, in which case
  *  the result will be ____.
  */public void doSomething(SomeObject obj) {if(obj == null) {// Do something} else {// Do something else}}

最后，如何使用 Stack Trace 查明异常和原因

【可以使用哪些方法 / 工具来确定原因，以便您阻止异常导致程序过早终止？】

带有 find bugs 的 Sonar 可以检测 NPE。 sonar 能否动态捕获 JVM 引起的空指针异常

现在 Java 14 添加了一个新的语言特性来显示 NullPointerException 的根本原因。自 2006 年以来，此语言功能已成为 SAP 商业 JVM 的一部分。

在 Java 14 中，以下是 NullPointerException 异常消息的示例：

【在线程“main”中 java.lang.NullPointerException：无法调用“java.util.List.size()”，因为“list”为空】

NullPointerException 导致 a 发生的情况列表

NullPointerException以下是 Java 语言规范直接 * 提到的 所有发生 a 的情况：

• 访问（即获取或设置）空引用的 实例字段。（静态字段不算数！）

• 调用 空引用的 实例方法。（静态方法不算！）

• throw null;

• 访问空数组的元素。

• 同步空 –synchronized (someNullReference) {...}

• NullPointerException如果其操作数之一是装箱的空引用，则 任何整数 / 浮点运算符都可以抛出 a

• NullPointerException如果装箱值为 null，则 取消装箱转换将抛出 a。

• 调用 super 空引用会抛出一个 NullPointerException.  如果您感到困惑，这是在谈论合格的超类构造函数调用：

class Outer {class Inner {}}class ChildOfInner extends Outer.Inner {ChildOfInner(Outer o) {o.super(); // if o is null, NPE gets thrown
    }}

• 使用 for (element : iterable) 循环遍历空集合 / 数组。

• switch (foo) {...}（无论是表达式还是语句）可以抛出一个NullPointerExceptionwhen foois null。

• foo.new SomeInnerClass()NullPointerException当为空时 抛出一个foo。

• 形式的方法引用name1::name2or primaryExpression::namethrows a NullPointerExceptionwhen evaluated when name1or primaryExpressionevaluates to null.

  JLS here 的一条注释说，someInstance.someStaticMethod()不会抛出 NPE，因为它 someStaticMethod 是静态的，但 someInstance::someStaticMethod 仍然会抛出 NPE！

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