java之空指针异常处理

空指针是我们 Java 开发人员经常遇到的一个基本异常，这是一个极其普遍但似乎又无法根治的问题。

本文将带你了解什么是空指针，以及如何有效的避免空指针。

什么是空指针？

当一个变量的值为 null 时，在 Java 里面表示一个不存在的空对象，没有实际内容，没有给它分配内存，null 也是对象成员变量的默认值。所以，一个对象如果没有进行初始化操作，这时候，如果你调用这个对象的方法或者变量，就会出现空指针异常。
如示例会发生空指针异常：


Object object = null;
String string = object.toString();

上述情况中，空指针它是属于运行时异常 RuntimeException 的子类，它不是捕获型的，在程序运行时随时可能报出来，而且会造成程序中断。

如何避免空指针

下面说几个空指针的几个最常见的案例及解决之道。

1、字符串比较，常量放前面


if(status.equals(SUCCESS)){}

这个时候 status 可能为 null 造成空指针异常，应该把常量放前面，就能避免空指针异常。


if(SUCCESS.equals(status)){}

2、初始化NULL，指定默认值


User user = NULL;
String name = NULL;

在对象初始化的时候给它一个默认值或者默认构造实现，如：


User user = new User();
String name = StringUtils.EMPTY;

3、返回值为NULL，返回空集合

在返回一个集合的话，默认会是 null，统一规范返回一个空集合。

举个 List 例子，如：

public List getUserList(){List list = userMapper.gerUserList();return list == null ? new ArrayList() : list;
}

这样接收方就不用担心空指针异常了，也不会影响业务。

4、断言

断言是用来检查程序的安全性的，在使用之前进行检查条件，如果不符合条件就报异常，符合就继续。

Java 中自带的断言关键字：assert，如：


assert name == null : “名称不能为空”;

Exception in thread “main” java.lang.AssertionError: 名称不正确
不过默认是不启动断言检查的，需要要带上 JVM 参数：-enableassertions 才能生效。

Java 中这个用的很少，建议使用 Spring 中的，更强大，更方便好用。

Spring中的用法：


Assert.notNull(name,“名称不能为空”);

5、Optional

Optional 是 JDK 8 新增的新特性，再也不用 != null 来判断了。


// book 存在则执行打印
Optional<Book> optBook = Optional.of(book);
optBook.ifPresent(book -> System.out.println(book.getName()));


// book 为NULL,则返回默认值
Optional<Book> optBook = Optional.of(book);
String bookName = optBook.orElse("Unknown");


// book 为NULL,则返回默认值
Optional<Book> optBook = Optional.of(book);
String bookName = optBook.orElse("Unknown");

你可以使用 of() 和 ofNullable() 方法创建包含值的 Optional。两个方法的不同之处在于如果你把 null 值作为参数传递进去，of() 方法会抛出 NullPointerException，而 ofNullable() 不会。

// user 对象是空的，则返回了作为默认值的 user2
@Test
public void whenEmptyValue_thenReturnDefault() {User user = null;User user2 = new User("anna@gmail.com", "1234");User result = Optional.ofNullable(user).orElse(user2);assertEquals(user2.getEmail(), result.getEmail());
}


// 存在即返回，无则提供默认值
return user.orElse(UNKNOWN_USER); //而不是 return user.isPresent() ? user.get() : null;// 存在即返回, 无则由函数来产生
return user.orElseGet(() -> fetchAUserFromDatabase());// 使用map
return user.map(u -> u.getOrders()).orElse(Collections.emptyList())// 上面避免了类似 Java 8 之前的做法
if(user.isPresent()) {return user.get().getOrders();
} else {return Collections.emptyList();
}


// filter 如果有值并且满足断言条件返回包含该值的Optional，否则返回空Optional
@Test
public void useJava8() {List<Student> studentList = initData();for (Student student : studentList) {Optional<Student> studentOptional = Optional.of(student);// 如果年龄大于18则返回Student的Optional// 返回Score的Optional// Score为null则返回0Integer score = studentOptional.filter(s -> s.getAge() >= 18).flatMap(Student::getScore).orElse(0);if (score > 80) {System.out.println("入选：" + student.getName());}}
}

空值


Collections.emptyList();
StringUtils.EMPTY;

附

Optional 使用介绍

创建：

Optional.empty()：创建一个空的 Optional 实例

Optional.of(T t)：创建一个 Optional 实例，当 t为null时抛出异常

Optional.ofNullable(T t)：创建一个 Optional 实例，但当 t为null时不会抛出异常，而是返回一个空的实例
获取：

get()：获取optional实例中的对象，当optional 容器为空时报错
判断：

isPresent()：判断optional是否为空，如果空则返回false，否则返回true

ifPresent(Consumer c)：如果optional不为空，则将optional中的对象传给Comsumer函数

orElse(T other)：如果optional不为空，则返回optional中的对象；如果为null，则返回 other 这个默认值

orElseGet(Supplier other)：如果optional不为空，则返回optional中的对象；如果为null，则使用Supplier函数生成默认值other

orElseThrow(Supplier exception)：如果optional不为空，则返回optional中的对象；如果为null，则抛出Supplier函数生成的异常
过滤：

filter(Predicate p)：如果optional不为空，则执行断言函数p，如果p的结果为true，则返回原本的optional，否则返回空的optional
映射：

map(Function<T, U> mapper)：如果optional不为空，则将optional中的对象 t 映射成另外一个对象 u，并将 u 存放到一个新的optional容器中。

flatMap(Function< T,Optional> mapper) 跟上面一样，在optional不为空的情况下，将对象t映射成另外一个optional

区别：map会自动将u放到optional中，而flatMap则需要手动给u创建一个optional