Java NullPointerException — обнаружение, исправление и рекомендации
java.lang.NullPointerException — одно из самых популярных веб-приложений Java.
java.lang.NullPointerException
NullPointerException — это исключение времени выполнения, поэтому нам не нужно его перехватывать в программе. NullPointerException возникает в приложении, когда мы пытаемся выполнить какую-либо операцию с нулевым значением, где требуется объект. Некоторые из распространенных причин NullPointerException в программах Java:
- Вызов метода для экземпляра объекта, но во время выполнения объект имеет значение null.
- Доступ к переменным экземпляра объекта, который во время выполнения имеет значение null.
- Выброс нуля в программе
- Доступ к индексу или изменение значения индекса массива, который имеет значение null
- Проверка длины нулевого массива во время выполнения.
Примеры Java NullPointerException
Давайте рассмотрим несколько примеров NullPointerException в java-программах.
1. NullPointerException при вызове метода экземпляра
public class Temp {
public static void main(String[] args) {
Temp t = initT();
t.foo("Hi");
}
private static Temp initT() {
return null;
}
public void foo(String s) {
System.out.println(s.toLowerCase());
}
}
Когда мы запускаем вышеуказанную программу, она выдает следующее сообщение об ошибке NullPointerException.
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
at Temp.main(Temp.java:7)
Мы получаем исключение NullPointerException в операторе t.foo(Hi);
, потому что \t здесь равно null.
2. Java NullPointerException при доступе/изменении поля нулевого объекта
public class Temp {
public int x = 10;
public static void main(String[] args) {
Temp t = initT();
int i = t.x;
}
private static Temp initT() {
return null;
}
}
Приведенная выше программа выдает следующую трассировку стека NullPointerException.
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
at Temp.main(Temp.java:9)
Исключение NullPointerException возникает в операторе int i=t.x;
, потому что \t здесь равно null.
3. Java NullPointerException, когда null передается в аргументе метода
public class Temp {
public static void main(String[] args) {
foo(null);
}
public static void foo(String s) {
System.out.println(s.toLowerCase());
}
}
Это одно из наиболее распространенных случаев возникновения java.lang.NullPointerException
, потому что вызывающий объект передает нулевой аргумент.
На изображении ниже показано исключение нулевого указателя, когда указанная выше программа выполняется в Eclipse IDE.
4. java.lang.NullPointerException, когда выдается нуль
public class Temp {
public static void main(String[] args) {
throw null;
}
}
Ниже приведена трассировка стека исключений вышеуказанной программы, показывающая исключение NullPointerException из-за оператора throw null;
.
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
at Temp.main(Temp.java:5)
5. NullPointerException при получении длины нулевого массива
public class Temp {
public static void main(String[] args) {
int[] data = null;
int len = data.length;
}
}
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
at Temp.main(Temp.java:7)
6. NullPointerException при доступе к значению индекса нулевого массива
public class Temp {
public static void main(String[] args) {
int[] data = null;
int len = data[2];
}
}
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
at Temp.main(Temp.java:7)
7. NullPointerException при синхронизации с нулевым объектом
public class Temp {
public static String mutex = null;
public static void main(String[] args) {
synchronized(mutex) {
System.out.println("synchronized block");
}
}
}
synchronized(mutex)
вызовет исключение NullPointerException, поскольку объект \mutex имеет значение null.
8. Статус HTTP 500 java.lang.NullPointerException
Иногда мы получаем ответ страницы ошибки от веб-приложения Java с сообщением об ошибке «Статус HTTP 500 — внутренняя ошибка сервера» и основной причиной в виде java.lang.NullPointerException
.
Для этого я отредактировал пример проекта Spring MVC и изменил метод HomeController, как показано ниже.
@RequestMapping(value = "/user", method = RequestMethod.POST)
public String user(@Validated User user, Model model) {
System.out.println("User Page Requested");
System.out.println("User Name: "+user.getUserName().toLowerCase());
System.out.println("User ID: "+user.getUserId().toLowerCase());
model.addAttribute("userName", user.getUserName());
return "user";
}
На изображении ниже показано сообщение об ошибке, выдаваемое ответом веб-приложения.
Вот трассировка стека исключений:
HTTP Status 500 – Internal Server Error
Type Exception Report
Message Request processing failed; nested exception is java.lang.NullPointerException
Description The server encountered an unexpected condition that prevented it from fulfilling the request.
Exception
org.springframework.web.util.NestedServletException: Request processing failed; nested exception is java.lang.NullPointerException
org.springframework.web.servlet.FrameworkServlet.processRequest(FrameworkServlet.java:982)
org.springframework.web.servlet.FrameworkServlet.doPost(FrameworkServlet.java:872)
javax.servlet.http.HttpServlet.service(HttpServlet.java:661)
org.springframework.web.servlet.FrameworkServlet.service(FrameworkServlet.java:846)
javax.servlet.http.HttpServlet.service(HttpServlet.java:742)
org.apache.tomcat.websocket.server.WsFilter.doFilter(WsFilter.java:52)
Root Cause
java.lang.NullPointerException
com.journaldev.spring.controller.HomeController.user(HomeController.java:38)
sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)
sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:62)
sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43)
java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:498)
Основной причиной является исключение NullPointerException в операторе user.getUserId().toLowerCase()
, поскольку user.getUserId()
возвращает значение null.
Как обнаружить java.lang.NullPointerException
Обнаружить NullPointerException очень просто, просто посмотрите на трассировку исключения, и она покажет вам имя класса и номер строки исключения. Затем посмотрите на код и посмотрите, что может быть нулевым, вызывая исключение NullPointerException. Просто посмотрите на все приведенные выше примеры, из трассировки стека очень ясно, что вызывает исключение нулевого указателя.
Как исправить исключение NullPointerException
java.lang.NullPointerException – это непроверенное исключение, поэтому нам не нужно его перехватывать. Исключения нулевого указателя можно предотвратить с помощью проверки нулевого значения и методов превентивного кодирования. Посмотрите приведенные ниже примеры кода, показывающие, как избежать java.lang.NullPointerException
.
if(mutex ==null) mutex =""; //preventive coding
synchronized(mutex) {
System.out.println("synchronized block");
}
//using null checks
if(user!=null && user.getUserName() !=null) {
System.out.println("User Name: "+user.getUserName().toLowerCase());
}
if(user!=null && user.getUserName() !=null) {
System.out.println("User ID: "+user.getUserId().toLowerCase());
}
Рекомендации по кодированию, чтобы избежать исключения NullPointerException
1. Давайте рассмотрим приведенную ниже функцию и найдем сценарий, вызывающий исключение нулевого указателя.
public void foo(String s) {
if(s.equals("Test")) {
System.out.println("test");
}
}
NullPointerException может возникнуть, если аргумент передается как null. Тот же метод можно написать, как показано ниже, чтобы избежать исключения NullPointerException.
public void foo(String s) {
if ("Test".equals(s)) {
System.out.println("test");
}
}
2. Мы также можем добавить проверку на null для аргумента и генерировать IllegalArgumentException
при необходимости.
public int getArrayLength(Object[] array) {
if(array == null) throw new IllegalArgumentException("array is null");
return array.length;
}
3. Мы можем использовать тернарный оператор, как показано в приведенном ниже примере кода.
String msg = (str == null) ? "" : str.substring(0, str.length()-1);
4. Используйте метод String.valueOf()
, а не метод toString()
. Например, код метода проверки PrintStream println() определяется, как показано ниже.
public void println(Object x) {
String s = String.valueOf(x);
synchronized (this) {
print(s);
newLine();
}
}
В приведенном ниже фрагменте кода показан пример, в котором используется метод valueOf() вместо toString().
Object mutex = null;
//prints null
System.out.println(String.valueOf(mutex));
//will throw java.lang.NullPointerException
System.out.println(mutex.toString());
5. По возможности пишите методы, возвращающие пустые объекты, а не null, например, пустой список, пустую строку и т. д.
6. Есть несколько методов, определенных в классах коллекций, чтобы избежать NullPointerException, вы должны их использовать. Например, contains(), containsKey() и containsValue().
Ссылка: Документ API