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java.lang.NullPointerException出现的几种原因及解决方案

时间2023-07-14 07:47:01发布访客分类JAVA浏览1332
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java.lang.NullPointerException是java编程中最常见的异常之一。任何使用java的人都有在java程序以及java web应用程序中看到java.lang.NullPointerException异常。



NullPointerException是一个运行时异常,因此不需要在程序中捕获它。


当尝试在null对象上执行某些操作时,会在应用程序中引发NullPointerException异常。


以下是在java程序中发生NullPointerException异常的一些常见原因 -


  • 在对象实例上调用方法,但在运行时对象为null。


  • 访问在运行时为null的对象实例的变量。


  • 在程序中抛出null。


  • 访问索引或修改索引的数组为null。


  • 检查在运行时为null的数组的长度。


该文主要介绍了 java.lang.NullPointerException 出现的几种原因及解决方案 , 本文给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下


在Java编程中,NullPointerException是一个常见的运行时异常,其发生原因可能包括:


避免Java编程中NullPointerException异常的方法包括:


1. 初始化字符串变量。

2. 使用具体的类对接口类型的对象进行初始化。

3. 在对象为空时进行判空处理。

4. 避免将null值用于字符串比较。

5. 使用String.valueOf()方法代替toString()方法以避免引用为null时抛出NullPointerException异常。

6. 实例化class类型对象后再进行调用。

7. 返回值可以定义为数组,以避免返回null值引起NullPointerException异常。


因此,我们在编程中应该尽量避免出现以上的情况,保证程序的健壮性和稳定性。对于不可避免的情况,我们应该进行判空处理,或者采用安全的编程习惯,以确保代码的正确性和稳定性。


NullPointerException是Java中的一个运行时异常,它通常发生在尝试访问空引用(即未分配内存空间的变量)的情况下。当你尝试对一个空对象进行操作时,程序就会抛出NullPointerException异常。


为了避免这种异常的发生,我们可以在使用之前先进行null值检查(即判空),或者给变量分配好内存空间并赋予初值。


比如在判断一个String类型的实例s是否等于“a”时,应该写成"a".equals(s),而不是s.equals("a"),因为前者能够避免s为空的情况,从而避免NullPointerException的发生。


同样地,在方法的返回值中,可以将返回类型定义为数组,以避免返回null值的情况。如果需要返回空值,则可以返回一个空数组。


综上所述,避免NullPointerException的关键是要对变量进行充分的判空和初始化处理,尽量避免使用null值,以及采用安全的编程习惯来规避这种异常。


java程序中NullPointerException异常的一些例子。


1. 调用实例方法时出现NullPointerException



示例代码如下


public class Temp {

 
    public static void main(String[] args) {
    
 
        Temp t = initT();
    
 
        t.foo("Hi");

 
    }

 
    private static Temp initT() {
    
        return null;

    }

 
    public void foo(String s) {
    
        System.out.println(s.toLowerCase());

    }

}
    


当运行上面的程序时,它会抛出NullPointerException异常错误消息。


Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
    at Temp.main(Temp.java:7)


在语句t.foo("Hi")中抛出NullPointerException异常; 因为t在这里为null


2. 访问/修改null对象的字段时出现NullPointerException


示例代码 -


public class Temp {
    
 
    public int x = 10;

 
    public static void main(String[] args) {
    
 
        Temp t = initT();
    
 
        int i = t.x;

 
    }

 
    private static Temp initT() {
    
        return null;

    }

 
}
    


执行上面示例代码,得到以下结果 -


 Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
    at Temp.main(Temp.java:9)


语句int i = t.x中抛出NullPointerException异常; 因为 t在这里为null


3. 在方法参数中传递null时NullPointerException



示例代码 -


public class Temp {

 
    public static void main(String[] args) {
    
 
        foo(null);

 
    }

 
    public static void foo(String s) {
    
        System.out.println(s.toLowerCase());

    }

}
    


这是java.lang.NullPointerException最常见的情况之一,因为它传递null参数给调用者。


4. 抛出null时抛出java.lang.NullPointerException


示例代码


public class Temp {

 
    public static void main(String[] args) {
    
 
        throw null;

    }

 
}
    


下面是上面程序的异常堆栈跟踪,由于throw null所以抛出NullPointerException异常。


 
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
    at Temp.main(Temp.java:5)


5. 获取null数组的长度时抛出java.lang.NullPointerException


public class Temp {

 
    public static void main(String[] args) {
    
 
        int[] data = null;
    
 
        int len = data.length;

    }

 
}
    


执行上面示例代码,得到以下结果 -


Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
    at Temp.main(Temp.java:7)


6. 访问null数组的索引值时出现NullPointerException


示例代码 -


public class Temp {

 
    public static void main(String[] args) {
    
 
        int[] data = null;
    
 
        int len = data[2];

    }

 
}
    


执行上面示例代码,得到以下结果 -


Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
    at Temp.main(Temp.java:7)


7. 在null对象上同步时出现java.lang.NullPointerException


 
public class Temp {
    
 
    public static String mutex = null;

 
    public static void main(String[] args) {

 
        synchronized(mutex) {
    
            System.out.println("synchronized block");

        }

 
    }

 
}
    


synchronized(mutex)将抛出NullPointerException,因为mutex对象为null。


8. java.lang.NullPointerException引发HTTP状态500


有时会将错误页面作为java Web应用程序响应发送,错误消息为“HTTP状态500 - 内部服务器错误”,根本原因就是java.lang.NullPointerException异常。


下面是一段编辑了Spring MVC Example项目并更改了HomeController方法,如下所示。


 
@RequestMapping(value = "/user", method = RequestMethod.POST)
    public String user(@Validated User user, Model model) {
    
        System.out.println("User Page Requested");
    
        System.out.println("User Name: "+user.getUserName().toLowerCase());
    
        System.out.println("User ID: "+user.getUserId().toLowerCase());
    
        model.addAttribute("userName", user.getUserName());
    
        return "user";

    }
    


下图显示了Web应用程序响应引发的错误消息。



异常堆栈跟踪


 
HTTP Status 500 – Internal Server Error
 
Type Exception Report
 
Message Request processing failed;
     nested exception is java.lang.NullPointerException
 
Description The server encountered an unexpected condition that prevented it from fulfilling the request.
 
Exception
 
org.springframework.web.util.NestedServletException: Request processing failed;
     nested exception is java.lang.NullPointerException
    org.springframework.web.servlet.FrameworkServlet.processRequest(FrameworkServlet.java:982)
    org.springframework.web.servlet.FrameworkServlet.doPost(FrameworkServlet.java:872)
    javax.servlet.http.HttpServlet.service(HttpServlet.java:661)
    org.springframework.web.servlet.FrameworkServlet.service(FrameworkServlet.java:846)
    javax.servlet.http.HttpServlet.service(HttpServlet.java:742)
    org.apache.tomcat.websocket.server.WsFilter.doFilter(WsFilter.java:52)
Root Cause
 
java.lang.NullPointerException
    com.journaldev.spring.controller.HomeController.user(HomeController.java:38)
    sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)
    sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:62)
    sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43)
    java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:498)


根本原因是语句user.getUserId().toLowerCase()中引发了NullPointerException,因为user.getUserId()返回null。


如何检测java.lang.NullPointerException?


检测NullPointerException非常简单,只需查看异常跟踪,它将显示异常的类名和行号。然后查看代码并查看可能为null。只要看一下上面的所有例子,从堆栈跟踪中可以清楚地看出是什么导致了null指针异常。


如何修复java.lang.NullPointerException异常


java.lang.NullPointerException是一个未经检查的异常,因此不必捕获它。通常可以使用空检查和预防性编码技术来防止空指针异常。请看下面的代码示例,演示如何避免java.lang.NullPointerException异常。


示例1


 
if(mutex ==null) mutex ="";
 //preventive coding
 
synchronized(mutex) {
    
    System.out.println("synchronized block");

}
    


示例2


//using null checks
if(user!=null &
    &
 user.getUserName() !=null) {
    
System.out.println("User Name: "+user.getUserName().toLowerCase());

}
    
if(user!=null &
    &
 user.getUserName() !=null) {
    
    System.out.println("User ID: "+user.getUserId().toLowerCase());

}
    


避免java.lang.NullPointerException的最佳编码实践


1 . 考虑下面的代码示例。


public void foo(String s) {

    if(s.equals("Test")) {
    
        System.out.println("test");

    }

}
    


2 . 现在,如果将null作为s参数的值传递,则会发生NullPointerException异常。可以如下编写相同的方法以避免NullPointerException


public void foo(String s) {

    if ("Test".equals(s)) {
    
        System.out.println("test");

    }

}
    


3 . 需要为参数添加null检查,并在需要时抛出IllegalArgumentException异常。


public int getArrayLength(Object[] array) {
    
    if(array == null) throw new IllegalArgumentException("array is null");
    
    return array.length;

}
    


4 . 使用三元运算符,如下面的示例代码所示。


String msg = (str == null) ? "" : str.substring(0, str.length()-1);
    


5 . 使用String.valueOf()而不是toString()方法。例如,检查PrintStream println()方法代码定义如下。


public void println(Object x) {
    
    String s = String.valueOf(x);

    synchronized (this) {
    
        print(s);
    
        newLine();

    }

}
    


6 . 下面显示了使用valueOf()方法而非toString()的示例。


Object mutex = null;
    
 
//prints null
System.out.println(String.valueOf(mutex));
    
 
//will throw java.lang.NullPointerException
System.out.println(mutex.toString());
    


7 . 写入方法尽可能返回空对象而不是null,例如空列表,空字符串等。


8 . 应该使用在集合类中定义了一些用来避免NullPointerException的方法。例如


contains(),containsKey()和containsValue()。


这是关于java中的NullPointerException异常的所有情况。希望它能帮助您编写更好的代码,以尽可能避免java.lang.NullPointerException异常。

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