Java - 空指针异常

在 Java 14 中，引入了一项名为“有帮助的NullPointerException”的新特性。当时它是一个预览特性，后来成为了 JDK 的标准部分。此增强背后的动机是使用更多详细信息丰富 NullPointerException，因为传统的 NullPointerException 仅提供了发生 NullPointerException 的文件名、方法和行号的详细信息。

Java 中传统的空指针异常

在 Java 14 增强 NullPointerException 之前，以下代码将显示如下所示的 NullPointerException 消息

// Create an employee without department
Employee emp = new Employee(1,"Robert",null);

// get the name of the dept
// as name is null, this code will throw a null pointer exception
String dept = emp.getDept().getName();

如果使用此代码片段运行，则将产生类似的结果：

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
	at com.tutorialspoint.Tester.main(Tester.java:10)

Java 中新的信息性空指针异常

在调试过程中，这样的错误消息没有用。并且在多级嵌套的情况下，检查哪个字段为空导致问题变得更加困难。Java 14 满足了这一需求。在这种情况下，它提供了一个选项来返回如下所示的更有帮助的消息

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException: Cannot invoke "com.tutorialspoint.Department.getName()" because the return value of "com.tutorialspoint.Employee.getDept()" is null
	at com.tutorialspoint.Tester.main(Tester.java:10)

在这里我们可以看到，打印了更多信息的消息来帮助调试 getDept() 为空导致的问题。为了在 Java 14 中启用此功能，我们必须使用以下标志运行 Java 代码。

-XX:+ShowCodeDetailsInExceptionMessages

现在在 Java 20 中，不再需要此标志。

针对空对象的帮助性 NullPointerException

在此示例中，我们展示了上面学习的概念。这是一个非常有用的功能，可以调试由空引用引起的错误。在这里，我们创建了两个类 Employee 和 Department。在 main 方法中，我们创建了 Employee 类的对象，但 department 传递为 null。然后我们尝试获取员工的部门名称，这会导致 NullPointerException。在输出中，我们可以看到由JVM引发的信息性空指针异常。

示例

package com.tutorialspoint;

import java.util.List;

public class Tester {

   public static void main(String[] args) {
      // declare an employee without department
      Employee emp = new Employee(1,"Robert",null);

      // get department name of null department will
      // throw a NullPointerException
      String dept = emp.getDept().getName();
      System.out.println(dept);
   }  
}

class Employee {
   int id;
   String name;
   Department dept;

   Employee (int id, String name, Department dept){
      this.id = id;
      this.name = name;
      this.dept = dept;
   }
   public int getId() {
      return id;
   }
   public void setId(int id) {
      this.id = id;
   }
   public String getName() {
      return name;
   }
   public void setName(String name) {
      this.name = name;
   }
   public Department getDept() {
      return dept;
   }
   public void setDept(Department dept) {
      this.dept = dept;
   }
}

class Department {
   int id;
   String name;
   List<Employee> employees;
   public int getId() {
      return id;
   }
   public void setId(int id) {
      this.id = id;
   }
   public String getName() {
      return name;
   }
   public void setName(String name) {
      this.name = name;
   }
   public List<Employee> getEmployees() {
      return employees;
   }
   public void setEmployees(List<Employee> employees) {
      this.employees = employees;
   }
}

输出

让我们编译并运行上述程序，这将产生以下结果：

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException: Cannot invoke "com.tutorialspoint.Department.getName()" because the return value of "com.tutorialspoint.Employee.getDept()" is null
	at com.tutorialspoint.Tester.main(Tester.java:10)

信息性 NullPointerException - 本地空变量

类似于对象引用，局部变量可以为 null。在 Java 14 中，如果使用空局部变量，则 JVM 会将变量名称打印为 <local>，如下所示

String name = null;   
System.out.println("Length: " + name.length() );

如果使用此代码片段运行，则将产生类似的结果：

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException: Cannot invoke "String.length()" because "<local1>" is null
	at com.tutorialspoint.Tester.main(Tester.java:8)

为了打印局部变量的名称，我们在运行程序时必须使用以下标志。

-g

使用此标志会导致以下输出。

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException: Cannot invoke "String.length()" because "name" is null
	at com.tutorialspoint.Tester.main(Tester.java:8)

从 Java 20 开始，不再需要此标志。请参阅以下完整示例

针对空局部变量的帮助性 NullPointerException

在此示例中，我们展示了上面学习的概念来调试空局部引用。在这里，我们创建了一个名为 name 的局部变量，并且我们尝试获取空字符串变量的长度，这将导致 NullPointerException。在输出中，我们可以看到 JVM 引发的信息性空指针异常，其中包含空变量的实际名称。

示例

package com.tutorialspoint;

public class Tester {

   public static void main(String[] args) {	   
	   String name = null;
       // accessing property of null local variable
       // will cause a NullPointerException
	   System.out.println("Length: " + name.length() );
   }  
}

输出

让我们编译并运行上述程序，这将产生以下结果：

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException: Cannot invoke "String.length()" because "name" is null
	at com.tutorialspoint.Tester.main(Tester.java:8)