什么是空指针异常(java.lang.NullPointerException),是什么原因导致的?
可以使用哪些方法/工具来确定原因,从而阻止异常导致程序过早终止?
什么是空指针异常(java.lang.NullPointerException),是什么原因导致的?
可以使用哪些方法/工具来确定原因,从而阻止异常导致程序过早终止?
当前回答
空指针是指不指向任何地方的指针。当你对指针p进行解引用时,你说“给我存储在p中的位置的数据”。当p是一个空指针时,存储在p中的位置是无处不在的,你是在说“给我无处位置的数据”。显然,它不能这样做,所以它抛出一个空指针异常。
一般来说,这是因为某些东西没有正确地初始化。
其他回答
问:什么原因导致NullPointerException (NPE)?
您应该知道,Java类型分为基本类型(boolean、int等)和引用类型。Java中的引用类型允许您使用特殊值null,这是Java表示“无对象”的方式。
在运行时,只要程序试图使用null,就会抛出NullPointerException,就好像它是一个真正的引用一样。例如,如果你这样写:
public class Test {
public static void main(String[] args) {
String foo = null;
int length = foo.length(); // HERE
}
}
标记为“HERE”的语句将尝试在空引用上运行length()方法,这将抛出NullPointerException。
有许多方法可以使用空值,从而导致NullPointerException异常。事实上,你可以在不引起NPE的情况下对null做的唯一事情是:
将其赋值给引用变量或从引用变量中读取, 将其赋值给数组元素或从数组元素中读取(前提是数组引用本身是非空的!) 将其作为参数传递或作为结果返回,或者 使用==或!=操作符或instanceof进行测试。
问:如何读取NPE堆栈跟踪?
假设我编译并运行上面的程序:
$ javac Test.java
$ java Test
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
at Test.main(Test.java:4)
$
第一个观察:编译成功!程序中的问题不是编译错误。这是一个运行时错误。(一些ide可能会警告你的程序总是抛出异常…但是标准的javac编译器没有。)
第二点观察:当我运行这个程序时,它输出了两行“官样文章”。错了! !这不是官样文章。这是一个堆栈跟踪…如果您花时间仔细阅读它,它提供的重要信息将帮助您追踪代码中的错误。
让我们看看它说了什么:
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
堆栈跟踪的第一行告诉你一些事情:
它告诉您抛出异常的Java线程的名称。对于一个只有一个线程的简单程序(就像这个),它将是“main”。让我们继续… 它告诉你所抛出的异常的全名;即java.lang.NullPointerException。 如果异常具有关联的错误消息,则该错误消息将在异常名称之后输出。NullPointerException在这方面是不寻常的,因为它很少有错误消息。
第二行是诊断NPE最重要的一行。
at Test.main(Test.java:4)
这告诉我们一些事情:
“在测试。main表示我们在Test类的main方法中。 "Test.java:4"给出了类的源文件名,并告诉我们发生这种情况的语句位于文件的第4行。
如果你计算一下上面文件中的行数,第4行就是我用“HERE”注释标记的那行。
注意,在一个更复杂的示例中,NPE堆栈跟踪中将有很多行。但你可以肯定的是,第二行(第一个“at”行)会告诉你NPE扔在哪里n1。
简而言之,堆栈跟踪将明确地告诉我们程序的哪条语句抛出了NPE。
请参见:什么是堆栈跟踪,以及如何使用它来调试应用程序错误?
1 -不完全正确。有一种东西叫做嵌套异常……
问:如何在代码中追踪NPE异常的原因?
这是最难的部分。简单的回答是对堆栈跟踪、源代码和相关API文档提供的证据应用逻辑推理。
让我们先用上面的简单例子来说明。我们从堆栈跟踪告诉我们NPE发生的那行开始:
int length = foo.length(); // HERE
这怎么能引发NPE呢?
事实上,只有一种方法:只有在foo值为null时才会发生。然后,我们尝试在null上运行length()方法,并且…砰!
但是(我听到你说)如果NPE在length()方法调用中被抛出呢?
如果发生了这种情况,堆栈跟踪看起来就不一样了。第一个“at”行表示异常是在java.lang.String类中的某一行中抛出的,Test.java的第4行是第二个“at”行。
那么零是从哪里来的呢?在这种情况下,很明显,我们需要做什么来解决它。(为foo指定一个非空值。)
好,我们来举一个稍微复杂一点的例子。这需要一些逻辑推理。
public class Test {
private static String[] foo = new String[2];
private static int test(String[] bar, int pos) {
return bar[pos].length();
}
public static void main(String[] args) {
int length = test(foo, 1);
}
}
$ javac Test.java
$ java Test
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
at Test.test(Test.java:6)
at Test.main(Test.java:10)
$
现在我们有了两条at线。第一个是这一行:
return args[pos].length();
第二个是这一行:
int length = test(foo, 1);
看看第一行,这怎么能抛出一个NPE呢?有两种方法:
如果bar的值为空,那么bar[pos]将抛出一个NPE。 如果bar[pos]的值为空,则对其调用length()将抛出一个NPE。
接下来,我们需要弄清楚这些场景中哪些解释了实际发生的事情。我们将从第一个开始:
bar是从哪里来的?它是test方法调用的参数,如果我们看看test是如何被调用的,我们可以看到它来自foo static变量。此外,我们可以清楚地看到,我们将foo初始化为一个非空值。这足以暂时否定这种解释。(理论上,其他一些东西可以将foo更改为null…但这并没有发生在这里。)
那么第二种情况呢?我们可以看到pos是1,这意味着foo[1]必须为空。这可能吗?
的确如此!这就是问题所在。当我们这样初始化时:
private static String[] foo = new String[2];
我们分配了一个String[],其中包含两个初始化为null的元素。在那之后,我们没有改变foo的内容…所以foo[1]仍然为空。
Android系统呢?
在Android上,追踪NPE的直接原因要简单一些。异常消息通常会告诉您正在使用的空引用的(编译时)类型以及抛出NPE时试图调用的方法。这简化了查明直接原因的过程。
但另一方面,Android有一些常见的平台特定原因导致npe。一个很常见的情况是getViewById意外返回null。我的建议是搜索有关意外空返回值的原因的Q&As。
nullpointerexception是当您试图使用指向内存中任何位置(null)的引用时发生的异常,就好像它引用了一个对象一样。调用空引用上的方法或试图访问空引用的字段将触发NullPointerException异常。这些是最常见的方法,但是NullPointerException javadoc页面上列出了其他方法。
可能我能想出的最快的示例代码来说明NullPointerException将是:
public class Example {
public static void main(String[] args) {
Object obj = null;
obj.hashCode();
}
}
在main内部的第一行,我显式地将对象引用obj设置为null。这意味着我有一个引用,但它不指向任何对象。在此之后,我尝试通过调用对象上的方法来将引用视为指向对象。这将导致NullPointerException,因为在引用所指向的位置中没有代码要执行。
(这是一个技术细节,但我认为值得一提:指向null的引用与指向无效内存位置的C指针不同。空指针字面上不指向任何地方,这与指向一个恰好无效的位置有微妙的不同。)
空指针是指不指向任何地方的指针。当你对指针p进行解引用时,你说“给我存储在p中的位置的数据”。当p是一个空指针时,存储在p中的位置是无处不在的,你是在说“给我无处位置的数据”。显然,它不能这样做,所以它抛出一个空指针异常。
一般来说,这是因为某些东西没有正确地初始化。
在Java中,您声明的所有变量实际上都是对象(或原语)的“引用”,而不是对象本身。
当您尝试执行一个对象方法时,引用会要求活动对象执行该方法。但是如果引用引用的是NULL (nothing, zero, void, nada),那么就没有办法执行方法。然后运行时通过抛出NullPointerException让你知道这一点。
你的引用是“指向”空,因此“空->指针”。
对象存在于VM内存空间中,访问它的唯一方法是使用该引用。举个例子:
public class Some {
private int id;
public int getId(){
return this.id;
}
public setId( int newId ) {
this.id = newId;
}
}
在代码的另一个地方:
Some reference = new Some(); // Point to a new object of type Some()
Some otherReference = null; // Initiallly this points to NULL
reference.setId( 1 ); // Execute setId method, now private var id is 1
System.out.println( reference.getId() ); // Prints 1 to the console
otherReference = reference // Now they both point to the only object.
reference = null; // "reference" now point to null.
// But "otherReference" still point to the "real" object so this print 1 too...
System.out.println( otherReference.getId() );
// Guess what will happen
System.out.println( reference.getId() ); // :S Throws NullPointerException because "reference" is pointing to NULL remember...
这是一件很重要的事情——当一个对象没有更多的引用时(在上面的例子中,当reference和otherReference都指向null时),那么这个对象是“不可达的”。我们无法使用它,因此该对象已准备好被垃圾收集,在某个时刻,VM将释放该对象使用的内存,并分配另一个内存。
当应用程序试图在需要对象的情况下使用null时,将引发空指针异常。这些包括:
调用空对象的实例方法。 访问或修改空对象的字段。 取null的长度,就好像它是一个数组一样。 访问或修改null的槽位,就像它是一个数组一样。 抛出null,就好像它是一个Throwable值。
应用程序应该抛出该类的实例,以指示null对象的其他非法使用。
参考:http://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/lang/NullPointerException.html