一、什么是NPE？
NullPointerException，空指针异常，简称NPE，是程序开发中最常遇到的异常之一，也是开发人员最容易忽略处理的异常之一，它产生了大量的生产问题，值得开发人员深刻了解它产生的原因和常见的处理办法。
为什么它是最常遇到的异常呢？
因为产生NPE的场景非常多，在其源码的注释里面就列举了5中场景：
- 1.调用null对象实例的方法；
- 2.访问或者修改null对象的属性；
- 3.获取值为null的数组的长度；
- 4.访问或者修改值为null的数组值时；
- 5.把null当做Throable对象抛出时；
在实际的编码场景中，产生NPE问题的原因都在这些情况里面，或者是这些情况的相似场景。文章下面会举例子详细予以说明。
为什么开发人员容易忽略这种异常呢？
因为NPE是一种运行时异常，不是编译型异常，所以，IDE不会及时地给出提示。关于异常的分类和继承体系，可以参考另一篇文章：《关于Exception异常处理的建议》。
其次，倘若程序可以正常执行，也不会及时提示有NPE风险，除非真的遇到上述5种情况，程序才会报错崩溃；再加上开发人员没有良好的编程习惯，对产生NPE的场景不了解，也没有对代码进行边界值测试，所以非常容易遗留NPE异常到生产环境。
现在有一些静态代码检查工具，诸如Fortify、Sonar、Alibaba Java Coding Guidelines等，可以在你写完代码进行检查时提示你某些地方可能存在NPE风险；
除了借助这些代码检查工具，最好就是看完这篇文章，大致掌握产生NPE的原因及场景，下次开发时做到心中有数，就不太会忘记检查啦。还有，单元测试的测试用例一定要设计全，考虑到边界值的情况。
二、常见的导致NPE的诱因
2.1 迭代值为null的数组/集合
public static void main(String[] args) {
List<Fruit> fruitList = new ArrayList<>();
for(Fruit apple : fruitList){
log.info("{}",apple);
}
}
private static List<Fruit> getFruitList(){
return null;
}
我们使用如上new ArrayList<>()为集合赋值是没问题的，它只是一个空集合，但不是null，所以接下里的迭代不会报错，但是有时，我们的集合是null值，比如改成：
List<Fruit> fruitList = getFruitList();
那么在迭代中就会报NPE了，这个和文章开始时罗列场景中的第4点很像，因为将List换成数组Array结果是一样的。
2.2 调用null对象实例的方法
public static void main(String[] args) {
Fruit apple = getFruit();
// apple对象并不存在，为null
log.info("fruit name is : {}", apple.getName());
}
private static Fruit getFruit(){
return null;
}
2.3 访问或修改null对象的属性
public static void main(String[] args) {
Fruit apple = getFruitList();
// 虽然apple对象存在，但是其name属性对象为null
if(apple.getName().equals("apple")){
log.info("great!");
}
}
private static Fruit getFruitList(){
return new Fruit();
}
所以，我们一般写成if("apple".equals(apple.getName()))来避免潜在的NPE风险。
2.4 自动拆箱产生的NPE
public static void main(String[] args) {
getFruitWeight();
}
private static int getFruitWeight(){
Integer currentWeight = null;
// 自动将Integer拆箱为int返回给调用方
return currentWeight;
}
2.5 if及switch条件为null产生的NPE
public static void main(String[] args) {
// 没有对if条件进行非空检查，导致NPE
if(isGood()){
log.info("good!");
}
}
private static Boolean isGood(){
return null;
}
public static void main(String[] args) {
// 没有对switch条件进行非空检查，导致NPE
switch(getWeight()){
case 1 : log.info("1");
case 2: log.info("2");
default: log.info("good");
}
}
private static Integer getWeight(){
return null;
}
如上是比较常见的NPE场景，当然还有其它场景，日后积累了再来补充。
三、常见的预防NPE的方法
3.1 使用if检查
在使用对象，或者对象的属性时，进行非空的检查。
倘若此处业务场景要求一定不能为空，可以抛出异常；倘若不影响，可以直接跳过受null影响的代码块继续执行。
if(apple == null){
// 业务场景要求一定不能为空
throw new IllegalArgumentException("apple为空！");
}
// 跳过受null影响的代码块继续执行
if(apple != null){
log.info("fruit name is : {}", apple.getName());
}
log.info("good");
3.2 使用工具类检查
如果每次使用对象或者对象的属性时都要写上一大段if判断非空，程序将会变得臃肿丑陋，我们可以使用一些类库来简化完成这样的工作。
-
使用Objects类
Objects.requireNonNull(apple,"apple对象不能为空！");去看源码就会发现，如上代码做的事情和我们自己写if判断是一样的。
-
使用commons-lang3
Validate.notNull(apple,"apple对象不能为空！");Validate.notEmpty(fruitList,"fruitList不能为null且不能为空！");如果集合fruitList为Null，就会报NPE；如果为空列表，就会报
IllegalArgumentException； -
使用commons-collections4或者spring自带的集合工具类CollectionUtils；
-
使用guava的前置条件检测类
3.3 使用注解声明
-
使用lombok的
@NonNull；public static void main(String[] args) { Fruit apple = null; cutFruit(apple); } private static void cutFruit(@NonNull Fruit fruit){ log.info("{} cut", fruit.getName()); } -
使用IDEA的
@NotNull； -
使用Spring的@Validated；
前面的都是给整个对象判断是否为空，但是如果一个对象有很多属性，我们也需要判断这些属性是否为空怎么办呢，总不能一个个地手写if检查吧，此时，可以使用@Validate功能，在JavaBean上做非空约束。
@Data public class Fruit{ @NotBlank(message="name不能为空") private String name; private Integer weight; @NonNull private Shop shop; }全文完。
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