java.lang.NullPointerException是java编程中最常见的异常之一。任何使用java的人都有在java程序以及java web应用程序中看到java.lang.NullPointerException异常。

NullPointerException是一个运行时异常，因此不需要在程序中捕获它。

当尝试在null对象上执行某些操作时，会在应用程序中引发NullPointerException异常。以下是在java程序中发生NullPointerException异常的一些常见原因 -

• 在对象实例上调用方法，但在运行时对象为null。
• 访问在运行时为null的对象实例的变量。
• 在程序中抛出null。
• 访问索引或修改索引的数组为null。
• 检查在运行时为null的数组的长度。

在Java编程中，NullPointerException是一个常见的运行时异常，其发生原因可能包括：

避免Java编程中NullPointerException异常的方法包括：

1. 初始化字符串变量。

2. 使用具体的类对接口类型的对象进行初始化。

3. 在对象为空时进行判空处理。

4. 避免将null值用于字符串比较。

5. 使用String.valueOf()方法代替toString()方法以避免引用为null时抛出NullPointerException异常。

6. 实例化class类型对象后再进行调用。

7. 返回值可以定义为数组，以避免返回null值引起NullPointerException异常。

因此，我们在编程中应该尽量避免出现以上的情况，保证程序的健壮性和稳定性。对于不可避免的情况，我们应该进行判空处理，或者采用安全的编程习惯，以确保代码的正确性和稳定性。

java程序中NullPointerException异常的一些例子。

1. 调用实例方法时出现NullPointerException

示例代码如下

public class Temp {public static void main(String[] args) {Temp t = initT();t.foo("Hi");}private static Temp initT() {return null;}public void foo(String s) {System.out.println(s.toLowerCase());}
}

当运行上面的程序时，它会抛出NullPointerException异常错误消息。

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerExceptionat Temp.main(Temp.java:7)

在语句t.foo("Hi")中抛出NullPointerException异常; 因为t在这里为null。

2. 访问/修改null对象的字段时出现NullPointerException

示例代码 -

public class Temp {public int x = 10;public static void main(String[] args) {Temp t = initT();int i = t.x;}private static Temp initT() {return null;}}

执行上面示例代码，得到以下结果 -

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerExceptionat Temp.main(Temp.java:9)

语句int i = t.x中抛出NullPointerException异常; 因为 t在这里为null。

3. 在方法参数中传递null时NullPointerException

示例代码 -

public class Temp {public static void main(String[] args) {foo(null);}public static void foo(String s) {System.out.println(s.toLowerCase());}
}

这是java.lang.NullPointerException最常见的情况之一，因为它传递null参数给调用者。

4. 抛出null时抛出java.lang.NullPointerException

示例代码

public class Temp {public static void main(String[] args) {throw null;}}

下面是上面程序的异常堆栈跟踪，由于throw null所以抛出NullPointerException异常。

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerExceptionat Temp.main(Temp.java:5)

5. 获取null数组的长度时抛出java.lang.NullPointerException

public class Temp {public static void main(String[] args) {int[] data = null;int len = data.length;}}

执行上面示例代码，得到以下结果 -

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerExceptionat Temp.main(Temp.java:7)

6. 访问null数组的索引值时出现NullPointerException

示例代码 -

public class Temp {public static void main(String[] args) {int[] data = null;int len = data[2];}}

执行上面示例代码，得到以下结果 -

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerExceptionat Temp.main(Temp.java:7)

7. 在null对象上同步时出现java.lang.NullPointerException

public class Temp {public static String mutex = null;public static void main(String[] args) {synchronized(mutex) {System.out.println("synchronized block");}}}

synchronized(mutex)将抛出NullPointerException，因为mutex对象为null。

8. java.lang.NullPointerException引发HTTP状态500

有时会将错误页面作为java Web应用程序响应发送，错误消息为“HTTP状态500 - 内部服务器错误”，根本原因就是java.lang.NullPointerException异常。

下面是一段编辑了Spring MVC Example项目并更改了HomeController方法，如下所示。

@RequestMapping(value = "/user", method = RequestMethod.POST)public String user(@Validated User user, Model model) {System.out.println("User Page Requested");System.out.println("User Name: "+user.getUserName().toLowerCase());System.out.println("User ID: "+user.getUserId().toLowerCase());model.addAttribute("userName", user.getUserName());return "user";}

下图显示了Web应用程序响应引发的错误消息。

异常堆栈跟踪

HTTP Status 500 – Internal Server ErrorType Exception ReportMessage Request processing failed; nested exception is java.lang.NullPointerExceptionDescription The server encountered an unexpected condition that prevented it from fulfilling the request.Exceptionorg.springframework.web.util.NestedServletException: Request processing failed; nested exception is java.lang.NullPointerExceptionorg.springframework.web.servlet.FrameworkServlet.processRequest(FrameworkServlet.java:982)org.springframework.web.servlet.FrameworkServlet.doPost(FrameworkServlet.java:872)javax.servlet.http.HttpServlet.service(HttpServlet.java:661)org.springframework.web.servlet.FrameworkServlet.service(FrameworkServlet.java:846)javax.servlet.http.HttpServlet.service(HttpServlet.java:742)org.apache.tomcat.websocket.server.WsFilter.doFilter(WsFilter.java:52)
Root Causejava.lang.NullPointerExceptioncom.journaldev.spring.controller.HomeController.user(HomeController.java:38)sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:62)sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43)java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:498)

根本原因是语句user.getUserId().toLowerCase()中引发了NullPointerException，因为user.getUserId()返回null。

如何检测java.lang.NullPointerException？

检测NullPointerException非常简单，只需查看异常跟踪，它将显示异常的类名和行号。然后查看代码并查看可能为null。只要看一下上面的所有例子，从堆栈跟踪中可以清楚地看出是什么导致了null指针异常。

如何修复java.lang.NullPointerException异常

java.lang.NullPointerException是一个未经检查的异常，因此不必捕获它。通常可以使用空检查和预防性编码技术来防止空指针异常。请看下面的代码示例，演示如何避免java.lang.NullPointerException异常。

示例1

if(mutex ==null) mutex =""; //preventive codingsynchronized(mutex) {System.out.println("synchronized block");
}

示例2

//using null checks
if(user!=null && user.getUserName() !=null) {
System.out.println("User Name: "+user.getUserName().toLowerCase());
}
if(user!=null && user.getUserName() !=null) {System.out.println("User ID: "+user.getUserId().toLowerCase());
}

避免java.lang.NullPointerException的最佳编码实践

1 . 考虑下面的代码示例。

public void foo(String s) {if(s.equals("Test")) {System.out.println("test");}
}

2 . 现在，如果将null作为s参数的值传递，则会发生NullPointerException异常。可以如下编写相同的方法以避免NullPointerException。

public void foo(String s) {if ("Test".equals(s)) {System.out.println("test");}
}

3 . 需要为参数添加null检查，并在需要时抛出IllegalArgumentException异常。

public int getArrayLength(Object[] array) {if(array == null) throw new IllegalArgumentException("array is null");return array.length;
}

4 . 使用三元运算符，如下面的示例代码所示。

String msg = (str == null) ? "" : str.substring(0, str.length()-1);

5 . 使用String.valueOf()而不是toString()方法。例如，检查PrintStream println()方法代码定义如下。

public void println(Object x) {String s = String.valueOf(x);synchronized (this) {print(s);newLine();}
}

6 . 下面显示了使用valueOf()方法而非toString()的示例。

Object mutex = null;//prints null
System.out.println(String.valueOf(mutex));//will throw java.lang.NullPointerException
System.out.println(mutex.toString());

7 . 写入方法尽可能返回空对象而不是null，例如空列表，空字符串等。
8 . 应该使用在集合类中定义了一些用来避免NullPointerException的方法。例如

contains()，containsKey()和containsValue()。

这是关于java中的NullPointerException异常的所有情况。希望它能帮助您编写更好的代码，以尽可能避免java.lang.NullPointerException异常。