java.lang.NullPointerException 如何處理空指針異常的實(shí)現(xiàn)

當(dāng)應(yīng)用程序試圖null在需要對象的情況下使用時拋出。這些包括：

• 調(diào)用null對象的實(shí)例方法。
• 訪問或修改null對象的字段。
• 把長度null當(dāng)作一個數(shù)組。
• 像訪問或修改null陣列一樣訪問或修改插槽。
• 投擲null就好像它是一個Throwable 價值。
• 應(yīng)用程序應(yīng)該拋出此類的實(shí)例來指示null對象的其他非法使用。
• NullPointerException對象可以由虛擬機(jī)構(gòu)造，就像抑制被禁用和/或堆棧跟蹤不可寫一樣。

為什么我們需要空值？

• 如前所述，nullJava是一種特殊的值。
• 它在編碼某些設(shè)計模式（如空對象模式和單例模式）時非常有用。
• 空對象模式提供了一個對象作為缺少給定類型對象的代理。
• Singleton模式確保只創(chuàng)建一個類的一個實(shí)例，并且旨在提供對象的全局訪問點(diǎn)。

例如，最多創(chuàng)建一個類實(shí)例的示例方法是將其所有構(gòu)造函數(shù)聲明為private，然后創(chuàng)建一個返回該類的唯一實(shí)例的公共方法：

TestSingleton.java:

import java.util.UUID;

class Singleton {

   private static Singleton single = null;
   private String ID = null;

   private Singleton() {
     /* Make it private, in order to prevent the creation of new instances of
      * the Singleton class. */

     ID = UUID.randomUUID().toString(); // Create a random ID.
   }

   public static Singleton getInstance() {
     if (single == null)
        single = new Singleton();

     return single;
   }

   public String getID() {
     return this.ID;
   }
}

public class TestSingleton {
   public static void main(String[] args) {
     Singleton s = Singleton.getInstance();
     System.out.println(s.getID());
   }
}

在這個例子中，我們聲明了一個Singleton類的靜態(tài)實(shí)例。該實(shí)例在該getInstance方法內(nèi)最多初始化一次。注意使用null啟用唯一實(shí)例創(chuàng)建的值。

如何避免NullPointerException

為了避免這種情況NullPointerException，請確保在使用它們之前，所有對象都已正確初始化。注意，當(dāng)你聲明一個引用變量時，你真的創(chuàng)建了一個指向?qū)ο蟮闹羔?。在向?qū)ο笳埱蠓椒ɑ蜃侄沃?，您必須?yàn)證指針是否為空。

另外，如果引發(fā)異常，請使用駐留在異常堆棧跟蹤中的信息。執(zhí)行的堆棧跟蹤由JVM提供，以啟用應(yīng)用程序的調(diào)試。找到捕獲異常的方法和行，然后確定哪個引用等于在特定行中為null。

在本節(jié)的其余部分中，我們將介紹一些處理上述例外的技術(shù)。但是，它們并沒有消除這個問題，程序員在編寫應(yīng)用程序時應(yīng)該小心。

1.字符串與文字的比較

應(yīng)用程序執(zhí)行代碼中的一個非常常見的情況涉及字符串變量和文字之間的比較。文字可以是一個字符串或Enum的元素。不要從空對象調(diào)用方法，而應(yīng)考慮從文字中調(diào)用它。例如，觀察以下情況：

String str = null;
if（str.equals（“Test”））{
   / *這里的代碼將不會被觸發(fā)，因?yàn)闀伋霎惓！? /
}

上面的代碼片段會拋出一個NullPointerException。但是，如果我們從文字中調(diào)用方法，那么執(zhí)行流程通常會繼續(xù)：

String str = null;
if（“Test”.equals（str））{
   / *正確的用例。不會拋出異常。* /
}

2.檢查方法的參數(shù)

在執(zhí)行你自己的方法的主體之前，一定要檢查它的參數(shù)為空值。只有在正確檢查了參數(shù)后，才繼續(xù)執(zhí)行該方法。否則，您可以拋出一個IllegalArgumentException并通知調(diào)用方法傳遞的參數(shù)有問題。

例如：

public static int getLength（String s）{
   如果（s == null）
     拋出新的IllegalArgumentException（“參數(shù)不能為空”）;

   return s.length（）;
}

3.優(yōu)先使用String.valueOf（）方法代替toString（）

當(dāng)您的應(yīng)用程序代碼需要對象的字符串表示形式時，請避免使用該對象的toString方法。如果你的對象的引用等于null，NullPointerException則會拋出a。

相反，考慮使用靜態(tài)String.valueOf方法，該方法不會拋出任何異常并打印"null"，以防函數(shù)的參數(shù)等于null。

4.使用三元運(yùn)算符

該ternary操作是非常有用的，可以幫助我們避免了NullPointerException。運(yùn)營商的形式是：

布爾表達(dá)式？value1：value2;

首先，評估布爾表達(dá)式。如果表達(dá)式為true，則返回value1，否則返回value2。我們可以使用ternary運(yùn)算符來處理空指針，如下所示：

String message =（str == null）？""：str.substring（0，10）;

如果str引用為空，則消息變量將為空。否則，如果str指向?qū)嶋H數(shù)據(jù)，則消息將檢索它的前10個字符。

5.創(chuàng)建返回空集合而不是null的方法

一個非常好的技術(shù)是創(chuàng)建返回一個空集合的方法，而不是一個null值。你的應(yīng)用程序的代碼可以遍歷空集合并使用它的方法和字段，而不會拋出一個NullPointerException。例如：

Example.java

public class Example {
   private static List<Integer> numbers = null;

   public static List<Integer> getList() {
     if (numbers == null)
        return Collections.emptyList();
     else
        return numbers;
   }
}

6.使用Apache的StringUtils類

Apache的Commons Lang是一個為java.langAPI 提供幫助工具的庫，比如字符串操作方法。提供字符串操作的示例類是StringUtils.java，它null靜靜地處理輸入字符串。

你可以使用StringUtils.isNotEmpty, StringUtils.IsEmpty和StringUtils.equals方法，以避免NullPointerException。例如：

if（StringUtils.isNotEmpty（str））{ 
   System.out.println（str.toString（））; 
}

7.使用contains（），containsKey（），containsValue（）方法

如果您的應(yīng)用程序代碼使用集合，例如Maps考慮使用包含containsKey和containsValue方法。例如，在地圖中驗(yàn)證其存在之后，檢索特定鍵的值：

Map <String，String> map = ... 
... 
String key = ... 
String value = map.get（key）; 
的System.out.println（value.toString（））; //如果值為null，則會拋出異常。

在上面的代碼片段中，我們不檢查密鑰是否真的存在于內(nèi)部Map，因此返回的值可以是null。最安全的方法如下：

Map <String，String> map = ... 
... 
String key = ... 
if（map.containsKey（key））{ 
   String value = map.get（key）; 
   的System.out.println（value.toString（））; //不會拋出異常。
}

8.檢查外部方法的返回值

在實(shí)踐中使用外部庫是很常見的。這些庫包含返回引用的方法。確保返回的參考不是null。另外，請考慮閱讀該方法的Javadoc，以便更好地理解其功能和返回值。

9.使用斷言

斷言在測試代碼時非常有用，并且可以被使用，以避免執(zhí)行代碼片斷，從而導(dǎo)致錯誤NullPointerException。Java斷言是用assert關(guān)鍵字實(shí)現(xiàn)的，并拋出一個AssertionError。

請注意，您必須顯式啟用JVM的斷言標(biāo)志，方法是使用–ea參數(shù)執(zhí)行該標(biāo)志。否則，斷言將被完全忽略。

使用Java斷言的示例示例如下：

public static int getLength（String s）{ 
   / *確保String不為null。* / 
   assert（s！= null）; 

   return s.length（）; 
}

如果您執(zhí)行上面的代碼段并傳遞一個空參數(shù)getLength，則會出現(xiàn)以下錯誤消息：

Exception in thread "main" java.lang.AssertionError

最后，您可以使用測試框架Assert提供的類jUnit。

10.單元測試

在測試代​​碼的功能和正確性時，單元測試可能非常有用。花一些時間編寫一些測試用例，驗(yàn)證NullPointerException應(yīng)用程序的代碼是否經(jīng)歷了特定的執(zhí)行流程，否則將引發(fā)no 。

現(xiàn)有的NullPointerException安全方法

1.訪問類的靜態(tài)成員或方法

當(dāng)你的代碼試圖訪問靜態(tài)變量或類的方法時，即使對象的引用等于null，JVM也不會拋出一個NullPointerException。這是由于Java編譯器在編譯過程中將靜態(tài)方法和字段存儲在特殊位置。因此，靜態(tài)字段和方法不與對象相關(guān)聯(lián)，而與類的名稱相關(guān)聯(lián)。

例如，下面的代碼不會拋出NullPointerException：

TestStatic.java：

class SampleClass { 

   public static void printMessage（）{ 
     System.out.println（“Hello Java Geeks！”）; 
   } 
} 

public class TestStatic { 
   public static void main（String [] args）{ 
     SampleClass sc = null; 
     sc.printMessage（）; 
   } 
}

注意，盡管SampleClass等于的實(shí)例null將會被正確執(zhí)行。但是，對于靜態(tài)方法或字段，最好以靜態(tài)方式訪問它們，比如SampleClass.printMessage()。

2.運(yùn)營商的instanceof

instanceof即使對象的引用等于，也可以使用該運(yùn)算符null。在instanceof操作時，參考值等于為null，不拋出一個返回false NullPointerException。例如，考慮下面的代碼片段：

String str = null;
if(str instanceof String)
   System.out.println("It's an instance of the String class!");
else
   System.out.println("Not an instance of the String class!");

正如預(yù)期的那樣，執(zhí)行的結(jié)果是：

Not an instance of the String class!

這是一篇關(guān)于如何處理Java的教程N(yùn)ullPointerException。

以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持億速云。