你有没有掉进去过这些 Exception 的“陷阱”（Part A）

RiemannHypothesis

发布于 2022-08-19 16:06:18

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发布于 2022-08-19 16:06:18

文章被收录于专栏：Elixir

一、到底什么是空指针异常

空指针会出现在很多语言中，java中空指针异常指的是java.lang.NullPointException，我们都知道对象是保存在内存中的空指针异常中，空是内存地址为空，指针则是指该对象被别的对象指向或引用，当引用时就会爆出异常对象（引用数据类型）如果没有初始化操作就是null，这就是产生空指针异常的根本原因

二、常见空指针异常

新建maven项目 exception-traps，增加junit和lombok依赖

<dependency>
    <groupId>junit</groupId>
    <artifactId>junit</artifactId>
    <version>4.13.2</version>
    <scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.projectlombok</groupId>
    <artifactId>lombok</artifactId>
    <version>1.18.24</version>
    <scope>provided</scope>
</dependency>

创建com.lilith.traps.entity包，新增User实体类

@Data
public class User {

    public String name;
    public String[] books;

    public String say(){
        System.out.println("say()方法被调用了");
        return null;
    }

    public void readBook(){
        System.out.println("readBook()方法被调用了");
    }
}

现象1：访问了空对象的成员方法

在test包下创建com.lilith.traps.NullPointExceptionTest测试类

public class NullPointExceptionTest {

    @Test
    public void testCallNullObjMethod(){
        User user = null;
        user.readBook();
    }
}

在测试类中调用testCallNullObjMethod(),控制台打印空指针异常

现象2：调用了空对象的属性

在NullPointExceptionTest中增加方法testCallNullObjAttr()，测试空指针时调用对象属性

@Test
public void testCallNullObjAttr(){
    User user = null;
    user.getName();
}

在测试类中执行testCallNullObjAttr()，控制台打印空指针异常

现象3：当数组是一个空对象的时候，取它的长度

@Test
public void testGetLenOfNullList(){
    User user = new User();
    System.out.println(user.books.length);
}

testGetLenOfNullList()，控制台打印空指针异常

现象4：抛出空的运行时异常

新增exception包，新增自定义运行时异常类LilithException，并继承RuntimeException

public class LilithException extends RuntimeException {
}

在NullPointExceptionTest测试类中新增方法testThrowNullException()

@Test
public void testThrowNullException(){
    LilithException lilithException = null;
    throw lilithException;
}

执行testThrowNullException()，抛出空指针异常

现象5: 对方法返回的空对象进行操作

在NullPointExceptionTest测试类中新增方法testHandleNullObjectOfMethodReturn()

@Test
public void testHandleNullObjectOfMethodReturn(){
    User user = new User();
    System.out.println(user.say().concat("Hello"));
}

执行testHandleNullObjectOfMethodReturn()，控制台打印出空指针异常

如何避免空指针异常

使用对象之前一定要进行初始化，或者对是否初始化进行校验
不要设置函数返回值为null
针对接收的对象一定要进行判断

三、自动拆箱空指针异常

现象6：赋值时自动拆箱出现空指针异常

Java中的8中基本数据类型都会对应一个包装类

装箱：基本类型转变为包装器类型的过程，装箱是通过调用包装器类的 valueOf 方法实现的
拆箱：包装器类型转变为基本类型的过程，拆箱是通过调用包装器类的 xxxValue 方法实现的，xxx代表对应的基本数据类型。

自动拆箱引发的空指针：

变量赋值自动拆箱引发空指针
方法传递参数自动拆箱引发空指针

现象7：变量赋值时自动拆箱的空指针异常

在test包下新建UnboxingNullPointExceptionTest，新增testAssignValueWhenUnboxing()方法

public class UnboxingNullPointExceptionTest {

    @Test
    public void testAssignValueWhenUnboxing(){
        Long count = null;
        long count_ = count;
        System.out.println(count_);
    }
}

调用testAssignValueWhenUnboxing()方法，控制台打印出空指针报错信息

现象8：方法传参时自动拆箱空指针异常

在UnboxingNullPointExceptionTest测试类中定义一个add()方法，传入两个基本类型的x和y，新建测试方法testInputArgumentsByUnboxing()，在方法中调用add方法，并传入包装类

public static int add(int x, int y){
    return x + y;
}

@Test
public void testInputArgumentsByUnboxing(){
    Integer x = null;
    Integer y = null;
    add(x, y);
}

调用testInputArgumentsByUnboxing()方法，控制台打印报错信息如下

现象9：大小比较时自动拆箱空指针异常

在UnboxingNullPointExceptionTest测试类中定义一个compare()方法，传入两个基本类型的x和y，新建测试方法testCompareValueByUnboxing()，在方法中调用compare方法，并传入包装类

public static boolean compare(int x, int y){
    return x >= y;
}

@Test
public void testCompareValueByUnboxing(){
    Integer x = 1;
    Integer y = null;
    compare(x, y);
}

执行testCompareValueByUnboxing()方法

规避空指针异常的建议

拆箱是通过调用包装器类的 xxxValue 方法实现的，也就是说当包装类为空时调用方法就会出现空指针异常

基本数据类型和引用数据类型，优先考虑基本数据类型
对于不确定的包装器类型进行判断校验
对于值为null的包装类赋值为0

四、String、ArrayList 的空指针情况

现象10：字符串使用equals()方法比较时空指针

新建测试类StringNullPointExceptionTest，新增测试方法testStringEqual()

public class StringNullPointExceptionTest {

    @Test
    public void testStringEqual(){
        String name = null;
        System.out.println(name.equals("stark"));
    }
}

执行该方法

控制台打印出空指针异常，这种情况就相当于与空对象调用属性，所以会出现空指针异常

非null字符串与可能为null的字符串使用equals()方法比较时，应该将可能为null的字符串放在equals()方法参数中，才能够进行比较，将最后一句代码替换为

System.out.println("stark".equals(name));

再次执行

控制台正常

现象11：操作对象数组中的空对象时空指针

在测试类中新增测试类ListNullPointExceptionTest，增加测试方法testHandleNullElementOfList()

public class ListNullPointExceptionTest {

    @Test
    public void testHandleNullElementOfList(){
        User[] userList = new User[5];
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            userList[i].name = "Mark " + i;
        }
    }
}

执行该方法

userList[i] 为null，通过.属性的方式赋值会报错空指针

现象12：ArrayList执行addAll(null)时空指针

在ListNullPointExceptionTest测试类中新增方法

@Test
public void testAddNullElementToList(){
    List<User> userList = new ArrayList<>();
    Collection<User> users = null;
    userList.addAll(users);
}

执行该方法