An error has occurred see error log for more details java lang nullpointerexception

В этом посте я покажу наглядный пример того, как исправить ошибку исключения Null Pointer (java.lang.nullpointerexception). В Java особое значение null может быть назначено для ссылки на объект и означает, что объект в данный момент указывает неизвестную область данных.

NullPointerException появляется, если программа обращается или получает доступ к объекту, а ссылка на него равна нулю (null).

Это исключение возникает следующих случаях:

• Вызов метода из объекта значения null.
• Доступ или изменение объекта поля null.
• Принимает длину null(если бы это был массив Java).
• Доступ или изменение ячеек объекта null.
• Показывает «0», значение Throwable.
• При попытке синхронизации по нулевому объекту.

NullPointerException является RuntimeException, и, таким образом, компилятор Javac не заставляет вас использовать блок try-catch для соответствующей обработки.

Зачем нам нужно значение null?

Как уже упоминалось, null – это специальное значение, используемое в Java. Это чрезвычайно полезно при кодировании некоторых шаблонов проектирования, таких как Null Object pattern и шаблон Singleton pattern.

Шаблон Singleton обеспечивает создание только одного экземпляра класса, а также направлен на предоставление глобального доступа к объекту.

Например, простой способ создания не более одного экземпляра класса – объявить все его конструкторы как частные, а затем создать открытый метод, который возвращает уникальный экземпляр класса:

import java.util.UUID;

class Singleton {

     private static Singleton single = null;
     private String ID = null;

     private Singleton() {
          /* Make it private, in order to prevent the creation of new instances of
           * the Singleton class. */

          ID = UUID.randomUUID().toString(); // Create a random ID.
     }

     public static Singleton getInstance() {
          if (single == null)
               single = new Singleton();

          return single;
     }

     public String getID() {
          return this.ID;
     }
}

public class TestSingleton {
     public static void main(String[] args) {
          Singleton s = Singleton.getInstance();
          System.out.println(s.getID());
     }
}

В этом примере мы объявляем статический экземпляр класса Singleton. Этот экземпляр инициализируется не более одного раза внутри метода getInstance.

Обратите внимание на использование нулевого значения, которое разрешает создание уникального экземпляра.

Как избежать исключения Null Pointer

Чтобы решить и избежать исключения NullPointerException, убедитесь, что все ваши объекты инициализированы должным образом, прежде чем использовать их.

Когда вы объявляете ссылочную переменную, вы должны создать указатель на объект и убедиться, что указатель не является нулевым, прежде чем запрашивать метод или поле у ​​объекта.

Кроме того, если выдается исключение, используйте информацию, находящуюся в трассировке стека исключения. Трассировка стека выполнения обеспечивается JVM, чтобы включить отладку. Найдите метод и строку, в которой было обнаружено исключение, а затем выясните, какая ссылка равна нулю в этой конкретной строке.

Опишем некоторые методы, которые имеют дело с вышеупомянутым исключением. Однако они не устраняют проблему, и программист всегда должен быть осторожен.

1. Сравнение строк с литералами

Очень распространенный случай, выполнения программы включает сравнение между строковой переменной и литералом. Литерал может быть строкой или элементом Enum.

Вместо того, чтобы вызывать метод из нулевого объекта, рассмотрите возможность вызова его из литерала. Например:

String str = null;
if(str.equals("Test")) {
     /* The code here will not be reached, as an exception will be thrown. */
}

Приведенный выше фрагмент кода вызовет исключение NullPointerException. Однако, если мы вызываем метод из литерала, поток выполнения продолжается нормально:

String str = null;
if("Test".equals(str)) {
     /* Correct use case. No exception will be thrown. */
}

1. Проверка аргументов метода

Перед выполнением вашего собственного метода обязательно проверьте его аргументы на наличие нулевых значений.

В противном случае вы можете вызвать исключение IllegalArgumentException.

Например:

public static int getLength(String s) {
     if (s == null)
          throw new IllegalArgumentException("The argument cannot be null");

     return s.length();
}

1. Предпочтение метода String.valueOf() вместо of toString()

Когда код вашей программы требует строковое представление объекта, избегайте использования метода toString объекта. Если ссылка вашего объекта равна нулю, генерируется исключение NullPointerException.

Вместо этого рассмотрите возможность использования статического метода String.valueOf, который не выдает никаких исключений и «ноль», если аргумент функции равен нулю.

1. Используйте Ternary Operator

Ternary Operator – может быть очень полезным. Оператор имеет вид:

boolean expression ? value1 : value2;

Сначала вычисляется логическое выражение. Если выражение true, то возвращается значение1, в противном случае возвращается значение2. Мы можем использовать Ternary Operator для обработки нулевых указателей следующим образом:

String message = (str == null) ? "" : str.substring(0, 10);

Переменная message будет пустой, если ссылка str равна нулю. В противном случае, если str указывает на фактические данные, в сообщении будут первые 10 символов.

1. создайте методы, которые возвращают пустые коллекции вместо нуля.

Очень хорошая техника – создавать методы, которые возвращают пустую коллекцию вместо нулевого значения. Код вашего приложения может перебирать пустую коллекцию и использовать ее методы и поля. Например:

public class Example {
     private static List<Integer> numbers = null;

     public static List<Integer> getList() {
          if (numbers == null)
               return Collections.emptyList();
          else
               return numbers;
     }
}

1. Воспользуйтесь классом Apache’s StringUtils.

Apache’s Commons Lang – это библиотека, которая предоставляет вспомогательные утилиты для API java.lang, такие как методы манипулирования строками.

Примером класса, который обеспечивает манипулирование String, является StringUtils.java, который спокойно обрабатывает входные строки с нулевым значением.

Вы можете воспользоваться методами: StringUtils.isNotEmpty, StringUtils.IsEmpty и StringUtils.equals, чтобы избежать NullPointerException. Например:

if (StringUtils.isNotEmpty(str)) {
     System.out.println(str.toString());
}

1. Используйте методы: contains(), containsKey(), containsValue()

Если в коде вашего приложения используется Maps, рассмотрите возможность использования методов contains, containsKey и containsValue. Например, получить значение определенного ключа после того, как вы проверили его существование на карте:

Map<String, String> map = …
…
String key = …
String value = map.get(key);
System.out.println(value.toString()); // An exception will be thrown, if the value is null.

System.out.println(value.toString()); // В приведенном выше фрагменте мы не проверяем, существует ли на самом деле ключ внутри карты, и поэтому возвращаемое значение может быть нулевым. Самый безопасный способ следующий:

Map<String, String> map = …
…
String key = …
if(map.containsKey(key)) {
     String value = map.get(key);
     System.out.println(value.toString()); // No exception will be thrown.
}

1. Проверьте возвращаемое значение внешних методов

На практике очень часто используются внешние библиотеки. Эти библиотеки содержат методы, которые возвращают ссылку. Убедитесь, что возвращаемая ссылка не пуста.

1. Используйте Утверждения

Утверждения очень полезны при тестировании вашего кода и могут использоваться, чтобы избежать выполнения фрагментов кода. Утверждения Java реализуются с помощью ключевого слова assert и выдают AssertionError.

Обратите внимание, что вы должны включить флажок подтверждения JVM, выполнив его с аргументом -ea. В противном случае утверждения будут полностью проигнорированы.

Примером использования утверждений Java является такая версия кода:

public static int getLength(String s) {
     /* Ensure that the String is not null. */
     assert (s != null);

     return s.length();
}

Если вы выполните приведенный выше фрагмент кода и передадите пустой аргумент getLength, появится следующее сообщение об ошибке:
Exception in thread "main" java.lang.AssertionError
Также вы можете использовать класс Assert предоставленный средой тестирования jUnit.

1. Модульные тесты

Модульные тесты могут быть чрезвычайно полезны при тестировании функциональности и правильности вашего кода. Уделите некоторое время написанию пары тестовых примеров, которые подтверждают, что исключение NullPointerException не возникает.

Существующие безопасные методы NullPointerException

Доступ к статическим членам или методам класса

Когда ваш вы пытаетесь получить доступ к статической переменной или методу класса, даже если ссылка на объект равна нулю, JVM не выдает исключение.

Это связано с тем, что компилятор Java хранит статические методы и поля в специальном месте во время процедуры компиляции. Статические поля и методы связаны не с объектами, а с именем класса.

class SampleClass {

     public static void printMessage() {
          System.out.println("Hello from Java Code Geeks!");
     }
}

public class TestStatic {
     public static void main(String[] args) {
          SampleClass sc = null;
          sc.printMessage();
     }
}

Несмотря на тот факт, что экземпляр SampleClass равен нулю, метод будет выполнен правильно. Однако, когда речь идет о статических методах или полях, лучше обращаться к ним статическим способом, например, SampleClass.printMessage ().

Оператор instanceof

Оператор instanceof может использоваться, даже если ссылка на объект равна нулю.

Оператор instanceof возвращает false, когда ссылка равна нулю.

String str = null;
if(str instanceof String)
     System.out.println("It's an instance of the String class!");
else
     System.out.println("Not an instance of the String class!");

В результате, как и ожидалось:

Not an instance of the String class!

Смотрите видео, чтобы стало понятнее.



Довольно часто при разработке на Java программисты сталкиваются с NullPointerException, появляющимся в самых неожиданных местах. В этой статье мы разберёмся, как это исправить и как стараться избегать появления NPE в будущем.

NullPointerException (оно же NPE) это исключение, которое выбрасывается каждый раз, когда вы обращаетесь к методу или полю объекта по ссылке, которая равна null. Разберём простой пример:

Integer n1 = null;
System.out.println(n1.toString());

Здесь на первой строке мы объявили переменную типа Integer и присвоили ей значение null (то есть переменная не указывает ни на какой существующий объект).
На второй строке мы обращаемся к методу toString переменной n1. Так как переменная равна null, метод не может выполниться (переменная не указывает ни на какой реальный объект), генерируется исключение NullPointerException:

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
	at ru.javalessons.errors.NPEExample.main(NPEExample.java:6)

Как исправить NullPointerException

В нашем простейшем примере мы можем исправить NPE, присвоив переменной n1 какой-либо объект (то есть не null):

Integer n1 = 16;
System.out.println(n1.toString());

Теперь не будет исключения при доступе к методу toString и наша программа отработает корректно.

Если ваша программа упала из-за исключение NullPointerException (или вы перехватили его где-либо), вам нужно определить по стектрейсу, какая строка исходного кода стала причиной появления этого исключения. Иногда причина локализуется и исправляется очень быстро, в нетривиальных случаях вам нужно определять, где ранее по коду присваивается значение null.

Иногда вам требуется использовать отладку и пошагово проходить программу, чтобы определить источник NPE.

Как избегать исключения NullPointerException

Существует множество техник и инструментов для того, чтобы избегать появления NullPointerException. Рассмотрим наиболее популярные из них.

Проверяйте на null все объекты, которые создаются не вами

Если объект создаётся не вами, иногда его стоит проверять на null, чтобы избегать ситуаций с NullPinterException. Здесь главное определить для себя рамки, в которых объект считается «корректным» и ещё «некорректным» (то есть невалидированным).

Не верьте входящим данным

Если вы получаете на вход данные из чужого источника (ответ из какого-то внешнего сервиса, чтение из файла, ввод данных пользователем), не верьте этим данным. Этот принцип применяется более широко, чем просто выявление ошибок NPE, но выявлять NPE на этом этапе можно и нужно. Проверяйте объекты на null. В более широком смысле проверяйте данные на корректность, и консистентность.

Возвращайте существующие объекты, а не null

Если вы создаёте метод, который возвращает коллекцию объектов – не возвращайте null, возвращайте пустую коллекцию. Если вы возвращаете один объект – иногда удобно пользоваться классом Optional (появился в Java 8).

Заключение

В этой статье мы рассказали, как исправлять ситуации с NullPointerException и как эффективно предотвращать такие ситуации при разработке программ.