码霸霸

大家好，我是一航！

NPE异常相信 Java 程序员都很熟悉，是 NullPointerException 的缩写；最近业务需求开发的有点着急，测试环境就时不时的来个NPE异常，特别的头疼；作为出镜率最高的异常之一，一旦入行 Java 开发，可以说它将伴随着你整个职业生涯；不管是新手小白、还是老司机，对NPE异常那是又“爱”又狠，爱的主要原因是处理起来简单，恨当然是一个不小心就会踩坑；为了提高代码的质量，NPE异常是必须要消灭掉的；

那既然处理起来简单，有什么好纠结的呢？老老实实校验不就完了，但整个处理的过程中对程序员来说体验是非常糟糕的；

• 让代码冗长

  很多时候，核心的业务逻辑代码量是不大的，但是一旦加上各种判断、校验，就会让代码变的冗长，可读性、维护性随之下降；

• 纯苦力活

  像这种机械式的判空、校验本质上就是一些体力活，没有任何编码乐趣可言，长时间编写这种代码，会丧失对编程的激情；

• 易背锅

  很多业务需要多人合作，有时候可能会出现侥幸心里，都认为其他人在用的时候会处理；无形中挖了些坑，一不小心就锅从天降；

基于上面这些不太好的体验，让消除的难度增加了不少；

有时候当需求很着急的时候，程序员大部分都会选择以功能为主，一些不太重要的东西总是想着晚点再来补充，先跳过写重要的内容，结果是一跳过就没有然后了；

为了既能解决NPE问题，又不影响我们的开发效率；JDK、三方框架为我们提供了很多优秀的工具类，大可不必自己耗时耗力去再造轮子了；

下面就通过10招，来彻底解决NPE问题：

Objects 工具类

既然要解决空指针，自然就是提前对对象进行判空校验；通常情况下，会使用 if( null != obj )进行对象校验；在 Java 7 中，专门提供工具类 java.util.Objects，让对象的判空校验更加简单；

特点

• Java 7 自带，不需要额外的依赖
• 静态方法，使用简单
• 仅支持对象判空

示例

• Objects.isNull

  判断对象是否为空，为 null返回 true，否则返回 false

  Object obj = null;
  System.out.println(Objects.isNull(obj)); // true
  
  obj = new Object();
  System.out.println(Objects.isNull(obj)); // false
  

• Objects.nonNull

  和 Objects.isNull相反；判断对象不为空，为 null返回 false，否则返回 true

  Object obj = null;
  System.out.println(Objects.nonNull(obj)); // false
  
  obj = new Object();
  System.out.println(Objects.nonNull(obj)); // true
  

• Objects.requireNonNull

  校验非空，一旦对象为空，就会抛出空指针异常（NullPointerException），改方法可以自定义异常描述，方便异常之后能快速定位问题所在：

  Object obj = null;
  Objects.requireNonNull(obj);
  // 自定义错误描述
  Objects.requireNonNull(obj,"obj 对象为空");
  

  执行输出：

  Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException: obj 对象为空
  	at java.util.Objects.requireNonNull(Objects.java:228)
  	at com.ehang.helloworld.controller.NullTest.t5(NullTest.java:97)
  	at com.ehang.helloworld.controller.NullTest.main(NullTest.java:23)
  

字符串判空

字符串是开发过程中使用最多一种数据类型，因此对字符串的判断、校验也就必不可少了，原生的方式都是通过空对象，长度进行判断：

String str = "一行Java"
if ( null != str && s1.length() > 0 ){
	// 对str字符串进行使用
}

但是，对字符串的校验，除了判空之外，还有很多其他的场景，比如判断是不是空串（String str = ""），是不是只有空格（String str = " "）等等，那这些校验，就会麻烦一些了；不过木有关系，现成的工具类已经足够满足了；

Spring StringUtil工具类

org.springframework.util.StringUtils 是String 框架自带的字符串工具类，功能比较单一，在教新的版本中，这个工具类的字符串判空方法已经被弃用了，所以不太建议使用了；

• StringUtils.isEmpty

  空对象以及空串的校验；

  String s1 = null;
  String s2 = "";
  String s3 = " ";
  System.out.println(StringUtils.isEmpty(s1)); // true
  System.out.println(StringUtils.isEmpty(s2)); // true
  System.out.println(StringUtils.isEmpty(s3)); // false
  

apache lang3 StringUtil工具类

apache lang3 StringUtil 工具类（org.apache.commons.lang3.StringUtils） 相比于Spring 框架带的工具类，要强大太对了，涵盖了对String 操作的所有封装；

判空校验的话主要有4个 StringUtils.isEmpty、StringUtils.isNotEmpty、StringUtils.isBlank、StringUtils.isNotBlank

• 依赖

  <dependency>
      <groupId>org.apache.commons</groupId>
      <artifactId>commons-lang3</artifactId>
  </dependency>
  

• StringUtils.isEmpty和 StringUtils.isNotEmpty

  判断字符串对象是否为空，以及字符串长度是否为0；isEmpty 和 isNotEmpty 校验结果相反；

  String s1 = null;
  String s2 = "";
  String s3 = " ";
  System.out.println(StringUtils.isEmpty(s1)); // true
  System.out.println(StringUtils.isEmpty(s2)); // true
  System.out.println(StringUtils.isEmpty(s3)); // false
  System.out.println();
  System.out.println(StringUtils.isNotEmpty(s1)); // false
  System.out.println(StringUtils.isNotEmpty(s2)); // false
  System.out.println(StringUtils.isNotEmpty(s3)); // true
  

• StringUtils.isBlank、StringUtils.isNotBlank

  在 StringUtils.isEmpty和 StringUtils.isNotEmpty 判断的基础上，还会将字符串开头，结尾的空格去掉之后，判断长度是否大于0

  String s1 = null;
  String s2 = "";
  String s3 = " ";
  String s4 = " 1  2    ";
  System.out.println(StringUtils.isBlank(s1)); // true  空对象
  System.out.println(StringUtils.isBlank(s2)); // true  长度等于0
  System.out.println(StringUtils.isBlank(s3)); // true  去掉前后空格之后，长度也等于0
  System.out.println(StringUtils.isBlank(s4)); // false 去掉前后空格（1  2），长度大于0
  System.out.println();
  System.out.println(StringUtils.isNotBlank(s1)); // false
  System.out.println(StringUtils.isNotBlank(s2)); // false
  System.out.println(StringUtils.isNotBlank(s3)); // false
  System.out.println(StringUtils.isNotBlank(s4)); // true
  

• 其他功能

  本文主要是探讨判空校验，lang3 的 StringUtil 工具类几乎涵盖了所有关于String操作的封装，大大降低了我们处理 String 的复杂度，更多功能可参考官方文档

  https://commons.apache.org/proper/commons-lang/apidocs/org/apache/commons/lang3/StringUtils.html

字符串比较

在对字符串进行比较的时候，也需要特别注意NPE异常；

如下示例：

public Boolean isEhang(String name) {
    if (name.equals("ehang")) {
        return true;
    }
    return false;
}

当如果name为null的时候，就会出现NPE异常；、

所以代码需要调整成这样：

if ("ehang".equals(name))
...

这样就算name为null，即不会出现NPE异常，也能正常的判断；

Map、List、Set 判空

Map、List、Set 是经常会用到的数据结构，虽然他们都包含有 isEmpty()方法，能判断容器中是否包含了元素，但是无法判断自生对象是否为空，一旦对象没有实例化时，调用isEmpty()就会报空指针异常；Spring 为我们提供了一个 org.springframework.util.CollectionUtils工具类，其中的 isEmpty就会优先判断对象是否为空，然后再通过isEmpty()判断是否存在元素，能大大减少因为对象为空带来的空指针异常；

Map map = null;
System.out.println(map.isEmpty()); // 空指针异常
System.out.println(CollectionUtils.isEmpty(map)); // true
map = new HashMap();
System.out.println(map.isEmpty()); // true
System.out.println(CollectionUtils.isEmpty(map)); // true
map.put("1", "2");
System.out.println(CollectionUtils.isEmpty(map)); // false
System.out.println(map.isEmpty()); // false

List list = null;
System.out.println(list.isEmpty()); // 空指针异常
System.out.println(CollectionUtils.isEmpty(list)); // true
list = new ArrayList();
System.out.println(list.isEmpty()); // true
System.out.println(CollectionUtils.isEmpty(list)); // true
list.add("1");
System.out.println(CollectionUtils.isEmpty(list)); // false
System.out.println(list.isEmpty()); // false

Set set = null;
System.out.println(set.isEmpty()); // 空指针异常
System.out.println(CollectionUtils.isEmpty(set)); // true
set = new TreeSet();
System.out.println(set.isEmpty()); // true
System.out.println(CollectionUtils.isEmpty(set)); // true
set.add("1");
System.out.println(CollectionUtils.isEmpty(set)); // false
System.out.println(set.isEmpty()); // false

除了判空之外，该工具类还包含了很多很实用的方法，比如获取第一个元素：firstElement() 、最后一个元素：lastElement()、是否包含某个元素：contains() 等等

hutool的CollectionUtil

单纯判空，前面Spring的CollectionUtils已经足够，其他的功能也够满足绝大部分的使用场景；hutool的CollectionUtil提供了更加完善的功能，如果需要，也可以选用；

依赖：

<dependency>
    <groupId>cn.hutool</groupId>
    <artifactId>hutool-all</artifactId>
    <version>5.7.22</version>
</dependency>

方法列表：

赋初始值、尽量不要返回null对象

当定于局部变量，定义对象的属性时，能赋初始值的就尽量带上初始值；

Map map = new HashMap();

private Integer age = 0;

当方法有返回值的时候，非必要的情况下，尽量不要返回null；

比如一个方法的执行最终返回的是List，当List没有值的时候，可以不返回null对象，而是可以返回一个空的List

public List select(){
    // 这里处理其他逻辑
    // 一旦返回的是null是，返回一个空List对象
    return Collections.emptyList();
}

Optional

Optional 是 Java 8 提供的一个对象容器，目的就是为了能有效的解决这个烦人的空指针异常，我们可以将 Optional 看成一个对象给包装类；

• 实例化 Optional 对象

  Object o1 = null;
  Optional<Object> op1 = Optional.of(o1);
  Optional<Object> op2 = Optional.ofNullable(o1);
  

  Optional.of()

  当对象为null时，创建过程就会抛出NPE异常

  Optional.ofNullable()

  当对象为null时，也能正常返回 Optional 对象

• 判空 isPresent()

  Integer i1 = null;
  Optional<Integer> op1 = Optional.of(i1);
  System.out.println(op1.isPresent()); // false
  
  Integer i2 = 123;
  Optional<Integer> op2 = Optional.ofNullable(i2);
  System.out.println(op2.isPresent()); // true
  op2.ifPresent(i->{
      System.out.println(i);
  });
  

  isPresent() 当对象为null返回true，不为空时返回false

  lambda表示式的链式处理：

  op2.ifPresent(obj->{
      System.out.println(obj);
  });
  

• 取值

  // 取出原值，如果原对象为null会报NoSuchElementException异常
  Integer integer = op2.get();
  // 取出原值，如果原值为空，则返回指点的默认值
  Integer integer1 = op1.orElse(456);
  // 取出原值，如果原值为空，返回默认值，不过在返回之前还需要做一些其他的事情
  Integer integer2 = op2.orElseGet(() -> {
      // 在这里做一些其他的操作
      return 456;
  });
  
  // 取出原值，如果原值为空，就抛出指定的异常
  op2.orElseThrow(RuntimeException::new);
  op2.orElseThrow(() -> new RuntimeException("不好，我的值是空的！"));
  

• map() 和 flatMap()

  编码过程中，经常会出现：a.xxx().yyy().zzz().mmm() 这样链式调用，这个过程，一旦中间有任意一环出现问题，就会NPE异常，因此，我们就可以借助map() 和 flatMap()来避免这个问题；

  测试对象：

  @Data
  @NoArgsConstructor
  @AllArgsConstructor
  static class User {
      private String name;
  
      private Integer age;
  
      private Optional<String> addr;
  }
  

  测试：

  // 得到姓名的长度，如果没有姓名就返回0
  Integer nameLen = Optional.of(new User(null, 10, null))
          .map(User::getName)
          .map(String::length)
          .orElse(0);
  System.out.println(nameLen);
  
  // 得到地址的长度，如果没有姓名就返回0
  Integer addr = Optional.of(new User(null, 10, Optional.of("北京")))
          .flatMap(User::getAddr)
          .map(String::length)
          .orElse(0);
  System.out.println(addr);
  

  map会将返回的对象封装成Optional对象，如果返回的对象本身就是一个Optional对象了，那就使用flatMap()

断言

Spring 中的 org.springframework.util.Assert 翻译为中文为"断言"，它用来断定某一个实际的运行值和预期项是否一致，否则就抛出异常。借助这个类，同样也可以做判空检验；

Assert 类提供了以下的静态方法：

Integer i1 = null;
Assert.notNull(i1,"i1 不为空");

Map map = null;
Assert.notEmpty(map,"map 不为空");

异常：

Exception in thread "main" java.lang.IllegalArgumentException: map 不为空
	at org.springframework.util.Assert.notEmpty(Assert.java:555)
	at com.ehang.helloworld.controller.NullTest.t6(NullTest.java:119)
	at com.ehang.helloworld.controller.NullTest.main(NullTest.java:23)

特别注意：

Assert 用来断定某一个实际的运行值和预期项是否一致，所以他和其他工具类的校验方式是反着在；比如 isNull方法是期望对象为null，如果不为空的时候，就会报错；notNull表示期望对象不为空，当对象为空时，就会报错；

局部变量使用基本数据类型

在之前的文章《》中，从性能的角度，推荐局部变量的定义尽量使用基本数据类型，能不用包装类就不用；那么从今天文章的角度来说，使用基本数据类型也能有效的避免空指针异常；

如下实例：

int x;
Integer y;
System.out.println( x + 1 );  // 编译失败
System.out.println( y + 1 );  // 编译失败

int i = 1;
Integer j = null;
System.out.println( i + 1 );  // 正常
System.out.println( j + 1 );  // 空指针异常
int m = i; // 正常
int n = j; // 空指针异常

当变量x、y 只定义、不赋值的时候，x + 1 和 y + 1 是没办法通过编译的；而包装类 j 是可以指定 null对象，当包装类参与运算的时候，首先会做拆箱操作，也就是调用 intValue() 方法，由于对象是空的，调用方法自然就会报空指针；同时，将一个包装类赋值给一个基本数据类型时，同样也会做拆箱操作，自然也就空指针异常了；

但是，基本数据类型就必须指定一个具体值，后续不管运算、还是赋值操作，都不会出现空指针异常；

提前校验参数

后台数据，绝大部分都是通过终端请求传递上来的，所以需要在最接近用户的地方，把该校验的参数都校验了；比如StringBoot项目，就需要在Controller层将客户端请求的参数做校验，一旦必传的参数没有传，就应该直接给客户端报错并提醒用户，而不是将这些不符合要求的null值传到Service甚至保存到数据库；

之前介绍的 hibernate-validator就能完美解决参数校验问题，详见：

IDEA提醒

IDEA 对空对象或者可能会出现null值的对象会有提醒，可以根据提醒来预防

public static String t1(int i){
    String name1 = null;
    String name2 = null;
    if(i>0){
        name2 = "ehang";
    }
    t2(name1);
    t2(name2);
    return name2;
}

相信通过这10招，既能轻松解决NPE问题，又不会因此而带来任何的负担；觉得不错，给个三连吧！

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标题：10招教你彻底解决 Java 空指针异常
作者：码霸霸
地址：https://lupf.cn/articles/2022/11/27/1669555299414.html