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你注意到 java.lang.NullPointerException (NPE) 了嗎？ 在 Java 中避免運行時 NPE 的 8 個最佳實踐

已發表: 2020-10-07
你注意到 java.lang.NullPointerException (NPE) 了嗎？在 Java 中避免運行時 NPE 的 8 個最佳實踐

避免 Java 中的 Null 指針異常和 Java 提示和最佳實踐以避免 Java 中的 NullPointerException。

作為一名 Java 開發人員，我相信您從第一天開始一定遇到過空指針異常 (NPE)。 在大多數情況下，NPE 異常會顯示清晰的堆棧跟踪，它指出了相同的根本原因，但在大型企業級應用程序的情況下，您有數百個類，找出真正的根本原因就變成了噩夢。

什麼是空指針異常 (NPE)？

NullPointerException (NPE)是當您嘗試使用指向內存中沒有位置 (null) 的引用時發生的異常，就好像它正在引用一個對像一樣。

在null引用上調用方法或嘗試訪問空引用的字段將觸發 NPE。 這是最常見的原因。

根據 JavaDoc，以下是 NPE 的主要原因：

  • 把null當作一個Throwable值來拋出。
  • 調用null對象的實例方法。
  • 訪問或修改null對象的字段。
  • 將null的長度視為一個數組。
  • 訪問或修改null的槽，就像它是一個數組一樣。

現在真正的問題是如何在運行時避免 java.lang.NullPointerException？ 在本教程中，我們將查看一些在運行時創建 NPE 的示例以及我們需要執行的步驟以解決此問題。

讓我們在運行時創建 NPE 1。 看看下面的例子CrunchifyNullPointerExceptionTips.java

我們將以 3 種不同的方式創建 NPE

  1. 如果您嘗試訪問 null 對象，將拋出 NPE
  2. 如果您嘗試轉換空字符串，將拋出 NPE
  3. 如果您在類初始化期間嘗試訪問 null 對象，將拋出 NPE

創建類 CrunchifyNullPointerExceptionTips.java

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package crunchify . com . tutorial ;
 
/**
* @author Crunchify.com
* Have you Noticed java.lang.NullPointerException (NPE)? 8 Best practices to avoid runtime NPE in Java
*/
 
public class CrunchifyNullPointerExceptionTips {
public static void main ( String [ ] args ) {
try {
// Example 1: NPE will be thrown if you are trying to access null Object
CrunchifyNPE1 ( ) ;
} catch ( NullPointerException crunchifyNPE1 ) {
System . out . println ( "Exception in CrunchifyNPE1()" ) ;
crunchifyNPE1 . printStackTrace ( ) ;
}
try {
// Example 2: NPE will be thrown if you are trying to convert null String
CrunchifyNPE2 ( ) ;
} catch ( NullPointerException crunchifyNPE2 ) {
System . out . println ( "\nException in CrunchifyNPE2()" ) ;
// printStackTrace(): Prints this throwable and its backtrace to the standard error stream.
// This method prints a stack trace for this Throwable object on the error output stream that is the value of the field System.err.
// The first line of output contains the result of the toString() method for this object.
// Remaining lines represent data previously recorded by the method fillInStackTrace().
crunchifyNPE2 . printStackTrace ( ) ;
}
try {
// Example 3: NPE will be thrown if you are trying to access null Object during Class Initialization
CrunchifyNPETest npe = new CrunchifyNPETest ( ) ;
npe . getName ( ) ;
// NullPointerException: Thrown when an application attempts to use null in a case where an object is required. These include:
// - Calling the instance method of a null object.
// - Accessing or modifying the field of a null object.
// - Taking the length of null as if it were an array.
// - Accessing or modifying the slots of null as if it were an array.
// - Throwing null as if it were a Throwable value.
} catch ( NullPointerException crunchifyNPE3 ) {
System . out . println ( "\n Exception in CrunchifyNPETest()" ) ;
crunchifyNPE3 . printStackTrace ( ) ;
}
}
private static void CrunchifyNPE1 ( ) {
Object crunchifyObj = null ;
// hasCode(): Returns a hash code value for the object.
// This method is supported for the benefit of hash tables such as those provided by java.util.HashMap.
crunchifyObj . hashCode ( ) ;
}
private static void CrunchifyNPE2 ( ) {
String crunchifyString ;
crunchifyString = "https://crunchify.com" ;
// The line 40 declares a variable named "crunchifyString", but, it does not contain a primitive value. Instead it contains a pointer (because the type is String
// which is a reference type). Since you did not say as yet what to point to Java sets it to null, meaning "I am pointing at nothing".
// In line 41, the new keyword is used to instantiate (or create) an object of type String and the pointer variable "crunchifyString" is assigned this
// object. You can now reference the object using the dereferencing operator . (a dot).
System . out . println ( "\nvalue: " + crunchifyString . toString ( ) + ", length: " + crunchifyString . length ( ) ) ;
System . out . println ( "No NPE exception on line 51" ) ;
// Now Let's create NPE
String crunchifyString2 = null ;
System . out . println ( crunchifyString2 . toString ( ) ) ;
}
}
 
class CrunchifyNPETest {
private String crunchifyName ;
public void setName ( String name ) {
this . crunchifyName = name ;
}
public void getName ( ) {
printName ( crunchifyName ) ;
}
private void printName ( String s ) {
System . out . println ( s + " (" + s . length ( ) + ")" ) ;
}
}

結果：

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Exception in CrunchifyNPE1 ( )
java . lang . NullPointerException : Cannot invoke "Object.hashCode()" because "crunchifyObj" is null
at crunchify . com . tutorial . CrunchifyNullPointerExceptionTips . CrunchifyNPE1 ( CrunchifyNullPointerExceptionTips . java : 59 )
at crunchify . com . tutorial . CrunchifyNullPointerExceptionTips . main ( CrunchifyNullPointerExceptionTips . java : 14 )
 
value : https : //crunchify.com, length: 21
No NPE exception on line 51
 
Exception in CrunchifyNPE2 ( )
 
Exception in CrunchifyNPETest ( )
java . lang . NullPointerException : Cannot invoke "String.toString()" because "crunchifyString2" is null
at crunchify . com . tutorial . CrunchifyNullPointerExceptionTips . CrunchifyNPE2 ( CrunchifyNullPointerExceptionTips . java : 75 )
at crunchify . com . tutorial . CrunchifyNullPointerExceptionTips . main ( CrunchifyNullPointerExceptionTips . java : 23 )
java . lang . NullPointerException : Cannot invoke "String.length()" because "s" is null
at crunchify . com . tutorial . CrunchifyNPETest . printName ( CrunchifyNullPointerExceptionTips . java : 92 )
at crunchify . com . tutorial . CrunchifyNPETest . getName ( CrunchifyNullPointerExceptionTips . java : 88 )
at crunchify . com . tutorial . CrunchifyNullPointerExceptionTips . main ( CrunchifyNullPointerExceptionTips . java : 38 )
 
Process finished with exit code 0

好吧，我們可以使用一些技巧和竅門來避免在運行時出現 NullPointerException。 讓我們來看看。

提示1：

Eclipse / IntelliJ IDE 將嘗試在工作區中顯示 NPE。 僅在開發期間更正您的代碼。

Eclipse 中的空指針提示

提示2：

在對對象進行操作之前添加crunchifyI sNullorEmpty ()檢查。 將此添加到CrunchifyNullPointerExceptionTips.java

Java
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public static boolean crunchifyIsNullOrEmpty ( String crunchifyStr ) {
if ( crunchifyStr == null )
return true ;
else if ( crunchifyStr . trim ( ) . equals ( "" ) )
return true ;
else
return false ;
}

在上面的 java 程序中，第 55 行和第 56 行將被替換為這個。

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String crunchifyString2 = null ;
if ( ! crunchifyIsNullOrEmpty ( crunchifyString2 ) ) {
System . out . println ( crunchifyString2 . toString ( ) ) ;
} else {
System . out . println ( "crunchifyString2 is null" ) ;
}

提示 3：

在 trim() 操作後檢查 String 是否為null 。

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public static boolean isNullOrEmptyAfterTrim ( String crunchifyStr ) {
         return ( crunchifyStr == null | | crunchifyStr . trim ( ) . length ( ) == 0 ) ;
}

提示4：

始終使用Try Catch block以防止不間斷的運行時進程。

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try {
CrunchifyNPE1 ( ) ;
} catch ( NullPointerException npe ) {
System . out . println ( "Exception in CrunchifyNPE1()" + npe ) ;
}

提示 5：

Collections.emptyList()是首選，因為可以更好地處理泛型。

提示 6：

使用Java Assertions

斷言是一個語句，使您能夠測試您對代碼的假設。 例如，如果您編寫了一個返回系統中名稱的方法，您可以斷言如果 String 為空，則返回的 otherName。

斷言的基本用法是：

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assert < Expression > ; // or another usage is
assert < Expression1 > : < Expression2 > ;
 
// in our program add line below.
private void printName ( String s ) {
assert ( s ! = null ) : "Name must be not null" ;
System . out . println ( s + " (" + s . length ( ) + ")" ) ;
}

但是有一個問題：斷言在生產環境中不可用，我們不應該將斷言與任何業務邏輯一起使用。

提示 7：

嘗試使用containsKey() 、 containsValue() 、 contains()檢查。

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package com . crunchify . tutorial ;
 
import java . util . * ;
 
/**
* @author Crunchify.com
*
*/
 
public class CrunchifyContainsKeyExample {
public static void main ( String args [ ] ) {
HashMap < Integer , String > crunchifyMap = new HashMap < Integer , String > ( ) ;
 
// populate hash map
crunchifyMap . put ( 1 , "Crunchify" ) ;
crunchifyMap . put ( 2 , "wordpress" ) ;
crunchifyMap . put ( 3 , "java tutorials" ) ;
 
// check existence of key 4
if ( crunchifyMap . containsKey ( 4 ) ) {
System . out . println ( "Check if key 2 exists: " + crunchifyMap . get ( 4 ) ) ;
} else {
System . out . println ( "NPE for value 4 avoided" ) ;
}
}
}

提示8：

總而言之，在開發過程中處理 NPE 而不是在運行時在生產環境中進行調試始終是一種好習慣。 使用 Spring Framework Annotation、 Factory Pattern 、Null Object Pattern 等還有許多其他提示和技巧可用。但我現在將縮短這一點。

可能會在一周內發布關於這個的新教程。 敬請關注。

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