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什么是空指针异常(java.lang.NullPointerException),是什么导致它们?

可以使用哪些方法/工具确定原因,以阻止异常导致程序过早终止?

最佳答案

声明引用变量(即对象)时,实际上是在创建指向对象的指针。考虑以下代码,在其中声明原始类型int的变量:

int x;
x = 10;
在此示例中,变量xint,Java会为您将其初始化为0。当您在第二行为其分配10的值时,您的10的值将被写入x所引用的存储位置。
但是,当您尝试声明引用类型时,会发生一些不同的事情。采取以下代码:
Integer num;
num = new Integer(10);
第一行声明了一个名为num的变量,但实际上它尚未包含原始值。相反,它包含一个指针(因为类型是Integer,它是引用类型)。由于您尚未说出要指向的内容,因此Java将其设置为null,这意味着“我没有指向”。
在第二行中,使用new关键字实例化(或创建)Integer类型的对象,并将指针变量num分配给该Integer对象。
当您声明变量但未创建对象并将其分配给该变量,然后再尝试使用该变量的内容(称为取消引用)时,就会发生NullPointerException。因此,您指向的是实际上不存在的东西。
当使用.访问方法或字段或使用[索引数组时,通常会发生解除引用。
如果在创建对象之前尝试取消对num的引用,则会得到NullPointerException。在大多数情况下,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,您可能具有如下方法:
public void doSomething(SomeObject obj) {
   //do something to obj
}
在这种情况下,您不是在创建对象obj,而是假设它是在调用doSomething()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,objnull。如果该方法旨在对传入的对象做某事,则应该抛出NullPointerException,因为这是程序员错误,并且程序员将需要该信息来进行调试。请在异常消息中包括对象变量的名称,例如
Objects.requireNonNull(a, "a");
替代地,在某些情况下,该方法的目的不仅是对传入的对象进行操作,因此null参数是可以接受的。在这种情况下,您将需要检查空参数并改变行为。您还应该在文档中对此进行解释。例如,doSomething()可以写为:
/**
  * @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,How to pinpoint the exception & cause using Stack Trace

具有发现错误的声纳可以检测NPE。
Can sonar catch null pointer exceptions caused by JVM Dynamically
现在,Java 14已添加了新的语言功能,以显示NullPointerException的根本原因。自2006年以来,该语言功能已成为SAP商业JVM的一部分。下面的内容需要2分钟的阅读时间,以了解该惊人的语言功能。
https://jfeatures.com/blog/NullPointerException
在Java 14中,以下是示例NullPointerException异常消息:

10-06 05:35
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