一. 簡介

你要問，Java中哪個異常最有名，那就不得不說NullPointerException！

NullPointerException，空指針異常，簡稱為NPE。這對Java程序員來說，可以說是一個無人不知、無人不曉的異常了！空指針異常往往是由于程序員沒有考慮到變量或者對象的值可能為null，或者沒有對null值進(jìn)行判斷導(dǎo)致的。所以當(dāng)我們試圖訪問null對象或者是對null對象進(jìn)行操作時，就會拋出NullPointerException異常。

NullPointerException異常在運(yùn)行時被拋出，如果不加以處理，會導(dǎo)致程序的中斷或者崩潰，因此我們在編寫Java程序時，要格外注意避免空指針異常的發(fā)生。

二. 產(chǎn)生原因

之所以會出現(xiàn)NullPointerException空指針異常，最根本的原因只有一個，那就是”對象為空“ ，這和很多單身狗的毛病一樣。也就是說，當(dāng)一個對象為null時，你還非得調(diào)用該對象的方法或字段，此時JVM就會產(chǎn)生NullPointerException，例如：

public static void main(String[] args) {
    String s = null;
    System.out.println(s.toUpperCase());
}

當(dāng)上面這段代碼運(yùn)行時，肯定會產(chǎn)生空指針異常，因為對象”s“是null。也就是我們沒有給該對象初始化賦值，它就是一個空殼子，你還非要使用它，這時就會出事。

三. 典型情況

雖然我們現(xiàn)在已經(jīng)知道引發(fā)空指針異常的原因了，但為了讓大家避免這種常見的異常，還是想給大家列舉幾個會引發(fā)空指針異常的典型情況。

3.1 對空對象調(diào)用方法或訪問屬性

當(dāng)一個對象為null時，它就沒有任何屬性和方法，如果我們在這個空對象上調(diào)用方法或訪問屬性，就會引發(fā)空指針異常。例如：

String str = null;
int length = str.length();  // 會拋出空指針異常

3.2 數(shù)組元素為null

在Java中，數(shù)組中的元素也可能會為null。如果我們在一個null數(shù)組元素上調(diào)用方法或訪問屬性，同樣會拋出空指針異常。例如：

String[] strs = new String[3];
strs[0] = "Hello";
strs[1] = null;
int length = strs[1].length();  // 會拋出空指針異常

3.3 參數(shù)為null

在調(diào)用方法時，如果參數(shù)為null，而方法內(nèi)部卻需要使用這個參數(shù)，也會拋出空指針異常。例如：

public void printString(String str) {
    System.out.println(str.length());
}
String str = null;
printString(str);  // 會拋出空指針異常

四. 解決辦法

為了避免空指針異常的發(fā)生，我們需要加強(qiáng)對變量和對象的判斷，如果發(fā)現(xiàn)其值為null，就需要及早進(jìn)行處理，例如設(shè)置默認(rèn)值或者拋出異常。我們要知道，NullPointerException其實是一種代碼邏輯錯誤，遇到NullPointerException，要遵循”早暴露、早修復(fù)“的原則，不要使用catch語句來隱藏這種編碼錯誤！ 比如下面這樣的代碼就不行：

// 錯誤示例: 捕獲NullPointerException
try {
    transferMoney(from, to, amount);
} catch (NullPointerException e) {
    //不要去捕獲空指針異常！
}

接下來給大家列舉幾個常用的避免空指針異常的方法。

4.1 使用條件判斷語句

通過判斷變量是否為null，可以避免空指針異常的發(fā)生。例如：

String str = null;
if (str != null) {
    int length = str.length();
}

4.2 使用對象初始化語句

我們在使用對象之前，確保要對該對象進(jìn)行初始化，這樣就可以保證對象不為null。例如：

String str = "";
int length = str.length();

我們在編寫業(yè)務(wù)邏輯時，使用空字符串""表示未填寫，而不要用默認(rèn)的null，""空串要比null安全得多，這可以避免很多NullPointerException。

4.3 使用Objects.requireNonNull()方法

Objects.requireNonNull()方法可以判斷參數(shù)是否為null，如果是null，則會拋出NullPointerException異常。例如：

String str = null;
Objects.requireNonNull(str, "str不能為空");  // 會拋出NullPointerException異常

4.4 返回空數(shù)組

如果我們使用數(shù)組時，某個數(shù)組沒有數(shù)據(jù)，此時可以返回一個元素為空的數(shù)組，但是不要返回null，比如：

public String[] getData(String item) {
    if (getItem(item) == 0) {
        // 返回空數(shù)組而不是null:
        return new String[0];
    }
    ...
}

這樣調(diào)用方就不用檢查結(jié)果是否為null。

4.5 使用Optional

Optional是Java 8中引入的一個非常有用的類，用于解決null值問題。它是一個容器對象，可能包含非空值或空值，主要目的是減少代碼中的空指針異常，當(dāng)調(diào)用方一定要判斷某個對象是否為null時，就可以考慮使用Optional。接下來給大家編寫一個簡單的Optional案例。

import java.io.IOException;
import java.util.Optional;
/**
 * @author 一一哥Sun 
 */
public class Demo13 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        String str="一一哥";
        //創(chuàng)建一個包含非空值的Optional對象。如果傳入的值為null，則會拋出NullPointerException異常。
        Optional<String> optional = Optional.of(str);
        if(optional.isPresent()) {
            String value = optional.get();
            System.out.println("value="+value);
        }else {
            System.out.println("字符串為空");
        }
        //ofNullable方法
        String name = null;
        //Optional.ofNullable靜態(tài)工廠方法,創(chuàng)建一個包含指定值的Optional對象，如果傳入的值為null，則返回一個空的Optional對象
        Optional<String> optionalName = Optional.ofNullable(name);
        String orElse = optionalName.orElse("Unknown");
        System.out.println("值="+orElse);
    }
}

我們可以使用 Optional.of 靜態(tài)工廠方法來創(chuàng)建一個包含非空值的 Optional 對象，如果傳入的值為 null，則會拋出 NullPointerException 異常。并可以使用 isPresent() 方法來判斷 Optional 對象是否包含非空值。如果包含非空值，則返回 true，否則返回 false。

也可以使用 Optional.ofNullable 靜態(tài)工廠方法，來創(chuàng)建一個包含指定值的 Optional 對象，如果傳入的值為 null，則會返回一個空的 Optional對象。然后使用 orElse() 方法來獲取 Optional 對象中包含的值，如果 Optional 對象為空，則返回指定的默認(rèn)值。

關(guān)于Optional的用法還有很多，以后會出一個Java新特性的專題系列，這里就不再細(xì)說了，敬請期待哦。

4.6 定位空指針異常

當(dāng)我們編寫的代碼真的產(chǎn)生了空指針異常，那該怎么辦呢？前面就跟大家說過，產(chǎn)生空指針異常的根本原因就是因為”對象為空“，所以解決的辦法就是先找到這個為空的對象，然后給這個對象賦值，只要對象不為空，這個空指針異常就解決了。聽起來也不難，但真的開發(fā)時，有時候經(jīng)驗不豐富的程序員，可能一時半會還找不到是哪個對象為空了。因為我們的項目中，對象實在太多了！比如下面這樣的代碼：

a.b.c.method()

這里的a、b、c都是對象，假如就是這一行代碼產(chǎn)生了空指針，你說到底是哪個對象為空？有可能是a為空，也有可能是b，也有可能是c，通常我們得一個對象一個對象進(jìn)行判斷，比如通過打印日志進(jìn)行判斷：

System.out.println(a);
System.out.println(a.b);
System.out.println(a.b.c);

但是這樣寫代碼，就顯得啰嗦且低效！為了改善這種問題，在JDK 14中推出了新的API，JVM可以直接給出詳細(xì)的信息，告訴我們null對象到底是哪個。在JDK 14中，如果是上面的代碼產(chǎn)生了空指針異常，會出現(xiàn)這樣的提示信息：... because "....a.b" is null....意思是b對象為null。但該功能默認(rèn)是關(guān)閉的，我們需要給JVM添加一個-XX:+ShowCodeDetailsInExceptionMessages參數(shù)啟用它，如下：

java -XX:+ShowCodeDetailsInExceptionMessages Main.java

以上就是列舉出來的幾種避免及檢查空指針異常的常用方法，希望你可以掌握。

總之，我們在編寫Java程序時，要格外注意避免空指針異常的發(fā)生，加強(qiáng)對變量和對象的判斷，養(yǎng)成良好的編碼習(xí)慣，就可以極大地降低NullPointerException的產(chǎn)生。如果發(fā)現(xiàn)值為null，就需要及早進(jìn)行處理，避免程序中斷或者崩潰。

五. 結(jié)語

這樣，就把空指針這種特別常見的異常單獨(dú)給大家分析了一下，希望大家以后遇到這種異常能夠知道怎么解決。今天的重點內(nèi)容如下：

• NullPointerException的根本原因是對象為空；
• 對空指針異常要早暴露，早修復(fù)，不要使用catch進(jìn)行捕獲；
• 可以啟用Java 14的增強(qiáng)異常來定位空指針異常的產(chǎn)生位置。

以上就是詳解Java中NullPointerException的處理方法的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Java NullPointerException處理的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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