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让人欲罢不能的空指针（NullPointerException）

2017-12-04

作者 keliuyue

本文作者

作者：keliuyue

链接：http://dwz.cn/6WC4Fm

本文由作者投稿发布。

周一，给大家来一篇轻松点的文章，对于一些常见的NPE，可以列在一张纸上，没事看看，或者上线前检查下代码，避免出现线上问题。

定义：NullPointerException是java.lang.NullPointerException的简称，是Java语言中的一个异常类，位于java.lang包中，父类是java.lang.RuntimeException，该异常在源程序中可以不进行捕获和处理。

发生频率： ★★★★★

发生原因：当应用程序试图在需要对象的地方使用时，抛出该异常。这种情况包括：

调用 null 对象的实例方法。
访问或修改 null 对象的字段。
将 null 作为一个数组，获得其长度。
将 null 作为一个数组，访问或修改其时间片。
将 null 作为 Throwable 值抛出。
Android 中View没有初始化

应用程序应该抛出该类的实例，指示其他对 null 对象的非法使用。

1简单例子分析

1.1 具体事例

现在看一个我们经常在log中出现的事例，下面我们看一下这个Log

 Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
        at com.example.myproject.Book.getTitle(Book.java:16)
        at com.example.myproject.Author.getBookTitles(Author.java:25)
        at com.example.myproject.Bootstrap.main(Bootstrap.java:14)

1.2 分析

我们简单分析一下，这个是我们所遇到的问题。最上面一行表示我们遇到的是java.lang.NullPointerException问题，然后我们需要特别关注at这个单词，它可以告诉我们问题发生的具体位置。然后我们找到相应的位置并解决问题。

我们最上面的at提示的是

 at com.example.myproject.Book.getTitle(Book.java:16)

我们通过debug，首先找到Book.java类，然后看一下第16行

15   public String getTitle() {
16      System.out.println(title.toString());
17      return title;
18   }

通过上面的代码，因为我们报错的方法是getTitle,然后这个方法返回的String值，如果为空的化，只有可能title 为空。所以可以了解到基本上就是title 为null

2一连串exceptions的例子

2.1具体事例

有时候APP catch的是一个Exception，然而实际抛出的是另一个Exception，像这样的：

34   public void getBookIds(int id) {
35      try {
36         book.getId(id);    // 这个方法抛出NullPointerException在22行
37      } catch (NullPointerException e) {
38         throw new IllegalStateException("A book has a null property", e)
39      }
40   }

然后这个异常的Log是这样的：

Exception in thread "main" java.lang.IllegalStateException: A book has a null property
        at com.example.myproject.Author.getBookIds(Author.java:38)
        at com.example.myproject.Bootstrap.main(Bootstrap.java:14)
Caused by: java.lang.NullPointerException
        at com.example.myproject.Book.getId(Book.java:22)
        at com.example.myproject.Author.getBookIds(Author.java:36)
        ... 1 more

2.2分析

这个异常中的Caused by有什么不同吗，有时候Log中有很多Caused by。我们希望在这些错误中找到最主要的问题，一般主要的问题出现在最后的Caused by。在这个异常中的主要问题是：

Caused by: java.lang.NullPointerException <-- 主要导致的Exception
        at com.example.myproject.Book.getId(Book.java:22) <-- 最重要的一行

然后我们根据这个异常Log，我们可以定位到Book.java类中22行的getId方法。确定是这行导致的NullPointerException 。然后判断是否有值为null 。

3具体示例

1. 方法中对象参数为空导致的NullPointerException

public void doSomething(SomeObject obj){
   //一些对obj的操作
}

分析

正常看上去没有什么问题，但是这个会出现隐藏的bug，平时我们在编码过程中很容易出现这种细节的问题。当我们使用下列代码的时候。

doSomething(null);

当你传递的参数对象SomeObject为null的时候，例如：

SomeObject obj = null;
doSomething(obj);
// 等同于
doSomething(null);

最后实现的就是这样的。当方法中使用SomeObject对象时。会发生NullPointerException异常。所以在我们操作的过程中。我们需要对传递过来的SomeObject对象进行非空判断，然后在对象不为空的时候进行你需要的操作，然后在为空的时候进行提示或者其他操作。

所以最后我们的处理操作是：

/**
  * @param obj 参数有可能为空
  *
  */
public void doSomething(SomeObject obj){
    if(obj != null){
       //do something
    } else {
       //do something else
    }
}

2. 创建对象数组时候抛出空指针

public class ResultList {
    public String name;
    public Object value;
    public ResultList() {}
}
public class Test {
    public static void main(String[] args){
        ResultList[] boll = new ResultList[5];
        boll[0].name = "iiii";
    }
}

分析

首先看一下main方法中的这一行代码

ResultList[] boll = new ResultList[5];

对象数组已经初始化了，但是数据中的每一个对象并没有初始化。所以我们调用boll[0].name = "iiii";这行代码会报空指针。我们应该在调用之前进行初始化对象操作。

ResultList[] boll = new ResultList[5];
// 调用之前进行初始化
boll[0] = new ResultList(); 
boll[0].name = "iiii";

或者另外一种方式初始化

ResultList[] boll = {new ResultList(),new ResultList(),new ResultList(),new ResultList(),new ResultList()}；
// 这种数据的定义并对每一个对象进行初始化
boll[0].name = "iiii";

这种方式就是数据的定义和初始化的两种方式。

3. 在Fragment中调用onCreate方法并找控件造成NullPointerException

Fragment的onCreate()方法

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_main);
    View something = findViewById(R.id.something);
    something.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { ... }); // NPE HERE
    if (savedInstanceState == null) {
        getSupportFragmentManager().beginTransaction()
                .add(R.id.container, new PlaceholderFragment()).commit();
    }
}

Fragment的布局

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin"
    android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin"
    android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin"
    android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin"
    tools:context="packagename.MainActivity$PlaceholderFragment" >
    <View
        android:layout_width="100dp"
        android:layout_height="100dp"
        android:id="@+id/something" />
</RelativeLayout>

分析

首先我们看一张Fragment生命周期的图片

可以知道onCreate方法在onCreateView方法之前执行。然后返回null。然后如果调用方法就造成了NullPointerException 可以使用以下的方法进行

@Override
public View onCreateView(LayoutInflater inflater, ViewGroup container,
    Bundle savedInstanceState) {
  View rootView = inflater.inflate(R.layout.fragment_main, container,
      false);
  View something = rootView.findViewById(R.id.something); // not activity findViewById()
  something.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { ... });
  return rootView;
}

我们等到布局已经创建之后进行findViewById就不会造成NullPointerException

4.使用RecyclerView造成的NullPointerException

报错日志信息

java.lang.NullPointerException: Attempt to invoke virtual method 'void android.support.v7.widget.RecyclerView$LayoutManager.onMeasure(android.support.v7.widget.RecyclerView$Recycler, android.support.v7.widget.RecyclerView$State, int, int)' on a null object reference
        at android.support.v7.widget.RecyclerView.onMeasure(RecyclerView.java:1764)
        at android.view.View.measure(View.java:17430)

分析

根据我们上面使用的方法，找到报错行文件。找到有可能发生NullPointerException的位置

void android.support.v7.widget.RecyclerView$LayoutManager.onMeasure

是没有提供LayoutManager造成的，所以我们需要做以下处理

// 还需要找到相应的recyclerView
final LinearLayoutManager layoutManager = new LinearLayoutManager(context);
layoutManager.setOrientation(LinearLayoutManager.VERTICAL);
recyclerView.setLayoutManager(layoutManager);

5.findViewById方法引发的NullPointerException

MainActivity

public class MainActivity extends Activity {
    ViewPager pager;
    MyPagerAdapter adapter;
    LinearLayout layout1, layout2, layout3;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        layout1 = (LinearLayout) findViewById(R.id.first_View);
        layout2 = (LinearLayout) findViewById(R.id.second_View);
        layout3 = (LinearLayout) findViewById(R.id.third_View);
        adapter = new MyPagerAdapter();
        pager = (ViewPager) findViewById(R.id.main_pager);
        pager.setAdapter(adapter);
    }
    private class MyPagerAdapter extends PagerAdapter
    {
        @Override
        public int getCount() { 
            return 3;
        }
        @Override
        public Object instantiateItem(ViewGroup collection, int position) {
            LinearLayout l = null;
            if (position == 0 )
            {
                l = layout1;
            }
            if (position == 1)
            {
                l = layout2;
            }
            if (position == 2)
            {
                l = layout3;
            }
                collection.addView(l, position);
                return l;
        }
        @Override
        public boolean isViewFromObject(View view, Object object) {
            return (view==object);
        }
         @Override
         public void destroyItem(ViewGroup collection, int position, Object view) {
                 collection.removeView((View) view);
         }
    }
}

activity_main layout

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
                android:orientation="vertical"
                android:layout_width="fill_parent"
                android:layout_height="fill_parent"
                android:background="#a4c639">
    <android.support.v4.view.ViewPager
                        android:layout_width="match_parent" 
                        android:layout_height="match_parent" 
                        android:id="@+id/main_pager"/>
</LinearLayout>

activity_first layout

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:id="@+id/first_View">
<TextView
    android:layout_width="wrap_content"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:text="@string/hello_world" />
<Button
    android:id="@+id/button1"
    style="?android:attr/buttonStyleSmall"
    android:layout_width="wrap_content"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:text="Button" />
</LinearLayout>

activity_second layout

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:id="@+id/second_View">
<TextView
    android:layout_width="wrap_content"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:text="@string/hello_world" />
</LinearLayout>

And the activity_third layout

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:id="@+id/third_View">
<TextView
    android:layout_width="wrap_content"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:text="@string/hello_world" />
</LinearLayout>

分析

首先findViewById在setContentView方法调用完之后调用，并且在setContentView中找需要的控件，如果没有则返回为null。

Sample

当使用setContentView(R.layout.activity_first);在你的代码中

如果你调用layout1 = (LinearLayout) findViewById(R.id.first_View);会返回一个View（因为你的activity_first存在这个控件，并有这个id）

如果你调用layout2 = (LinearLayout) findViewById(R.id.second_View);会返回null（因为在activity_first中找不到这个控件的id）

所以在我们使用控件的时候，如果是findViewById造成的NullPointerException,你就需要在布局文件中寻找是否有该控件和id。

4总结

NullPointerException发生的原因有很多种，我们也有相应的解决方法。主要的方式有：

1. 首先查看报NullPointerException的日志，然后找到具体的位置(1.找到at的位置，2.定位你个人的包名，如2.1中at com.example.myproject.Author.getBookIds)，然后进行非空判断或者其他操作

2. 如果日志中没有找到具体的位置，然后需要找到具体报错的外部类名和方法（如6.1中android.support.v7.widget.RecyclerView$LayoutManager.onMeasure），然后进行非空操作或者其他操作

3. Android Activity和Fragment中出现NullPointerException,如果以上方法没有问题，了解他们的生命周期，然后看看执行顺序有没有问题。

4. 数组，对象，集合等调用方法之前需要初始化，List<String> mList = new ArrayList<>();这种类似的操作必不可少。

github原地址：https://github.com/keliuyue/AndroidException/blob/master/contents/java/NullPointerException.md

参考

APP研发录
https://stackoverflow.com/questions/218384/what-is-a-nullpointerexception-and-how-do-i-fix-it/218510218510
https://stackoverflow.com/questions/1922677/nullpointerexception-when-creating-an-array-of-objects
https://stackoverflow.com/questions/23653778/nullpointerexception-accessing-views-in-oncreate
https://stackoverflow.com/questions/3988788/what-is-a-stack-trace-and-how-can-i-use-it-to-debug-my-application-errors
https://stackoverflow.com/questions/19078461/null-pointer-exception-findviewbyid

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