Java NullPointerException

在Java 14中，一个新的特性被引入，即帮助性的NullPointerException。这最初是一个预览特性，后来成为了JDK的标准部分。这一增强的目的在于丰富NullPointerException的信息，因为传统的NullPointerException只提供了文件名、方法以及NullPointerException发生时的行号信息。

传统Java中的NullPointerException

在Java 14引入NullPointerException增强之前，以下代码会产生一个如下的NullPointerException消息：

// 创建一个没有部门的员工
Employee emp = new Employee(1,"Robert",null);

// 获取部门的名字
// 由于名字为null，这段代码将抛出一个空指针异常
String dept = emp.getDept().getName();

如果使用以上代码片段来运行，将会产生类似的结果：

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

Java 中新的信息丰富的NullPointerException

在调试过程中，这样的错误信息并不实用。随着层级的嵌套增加，检查哪个字段为null而导致的问题变得更加困难。Java 14解决了这一需求。它提供了一个选项来返回一个更加有用的消息，如下所示：

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)

这里我们可以看到，打印出了更多的信息来协助调试getDept()方法返回null的问题。为了在Java 14中启用此特性，我们需要使用以下标志来运行Java代码：

-XX:+ShowCodeDetailsInExceptionMessages

现在，在Java 20中，这个标志不再是必需的。

对Null对象的帮助性NullPointerException

在这个例子中，我们展示上面学到的概念。这是一个很有用的功能，可以帮助调试由null引用导致的问题。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，但是部门传入的是null。然后我们尝试获取员工的部门名字，这将导致一个NullPointerException。在输出中，我们可以看到JVM抛出的带有详细信息的空指针异常。

示例

package com.tutorialspoint;

import java.util.List;

public class Tester {

   public static void main(String[] args) {
      // 声明一个没有部门的员工
      Employee emp = new Employee(1,"Robert",null);

      // 获取为空的部门的名字将
      // 抛出一个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;
   }
   // getter 和 setter 方法省略
}

class Department {
   int id;
   String name;
   List<Employee> employees;
   // getter 和 setter 方法省略
}

输出让我们编译并运行上述程序，这将产生如下结果：

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)

对局部Null变量的信息丰富的NullPointerException

与对象引用类似，局部变量也可以为null。在Java 14中，如果使用了一个null的局部变量，那么JVM会在打印变量名时显示为，如下所示：

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

如果使用以上代码片段来运行，将会产生类似的结果：

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

为了打印出局部变量的名字，我们需要在运行程序时使用以下标志：

-g

使用这个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)

在Java 20及以后的版本中，这个标志不再是必需的。请参见下面的完整示例：

对Null局部变量的帮助性NullPointerException

在这个例子中，我们展示了如何调试null局部引用。这里我们创建了一个名为name的局部变量，并试图获取一个null字符串变量的长度，这将导致NullPointerException。在输出中，我们可以看到JVM抛出了带有实际null变量名的详细信息的空指针异常。

示例

package com.tutorialspoint;

public class Tester {

   public static void main(String[] args) {    
    String name = null;
       // 访问null局部变量的属性
       // 将导致NullPointerException
    System.out.println("Length: " + name.length() );
   }  
}

输出让我们编译并运行上述程序，这将产生如下结果：

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