Stack Overflow 上 250W 浏览量的一个问题：你对象丢了

在逛 Stack Overflow 的时候，发现最火的问题居然是：什么是 NullPointerException（java.lang.NullPointerException），它是由什么缘由致使的，有没有好的方法或者工具能够追踪它发生的缘由？

真没想到，这个问题浏览的次数多达 250 万次！因此，我想是时候把最高赞的回答整理一下分享出来了。请随我来。

声明引用变量（即对象）时，其实是建立了一个指向对象的指针。请看如下代码：

int x;
x = 10;
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第一行代码声明了一个名为 x 的变量（int 类型），Java 会把它初始化为 0。第二行代码把 x 赋值为 10，意味着 10 将被写入到 x 所指向的内存位置上。

可是呢，当咱们尝试声明一个引用类型时，状况将会有所不一样。

Integer num;
num = new Integer(10);
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第一行代码声明了一个名为 num 的变量（Integer 类型），Java 把它初始化为 null，表示“什么都没有指向 ”。

第二行代码中，new 关键字建立了一个 Integer 类型的对象，并将变量 num 指向该对象。

当咱们声明了一个变量，却没有将该变量指向任何建立的对象，而后就使用它的时候，NullPointerException 就发生了。大多数状况下，编译器会发现这个问题，而且提醒咱们“xxxx may not have been initialized”。

假若有这样一段代码：

public void doSomething(SomeObject obj) {
   //do something to obj
}
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在这种状况下，咱们没有建立对象 obj，而是假设它在 doSomething() 方法被调用以前就建立了。

如今假设在此以前它没有建立。咱们这样调用 doSomething() 方法：

doSomething(null);
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这就意味着 doSomething() 方法的参数 obj 为 null。若是该方法还要使用 obj 继续作点什么，最好提早抛出 NullPointerException，由于开发者须要该信息来进行调试。

还有另一种替代方法，判断 obj 是否是 null，若是是，就当心行事，作某些不会引发 NullPointerException 的事情；若是不是，就放心大胆地作该作的事情。

/** * @param obj An optional foo for ____. May be null, in which case * the result will be ____. */
public void doSomething(SomeObject obj) {
    if(obj != null) {
       //do something
    } else {
       //do something else
    }
}
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那假如程序真的出现了 NullPointerException，该怎么追踪堆栈信息，找到错误的根源呢？

简单来讲，堆栈信息是应用程序在引起 Exception 时调用的方法列表，能够准确地定位到错误发生的根源。就像下面这样。

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)
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就上面这个堆栈信息来讲，错误发生在“at ...”列表处，第一个“at 处”就是错误最初发生的位置。

at com.example.myproject.Book.getTitle(Book.java:16)
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为了调试，咱们能够打开 Book.java 类的第 16 行，它多是：

15   public String getTitle() {
16      System.out.println(title.toString());
17      return title;
18   }
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从这段代码中能够看得出，错误的缘由极可能是由于 title 为 null。

有时候，应用程序会捕获一个异常，而后把它做为另一种类型的异常抛出。就像下面这样：

34   public void getBookIds(int id) {
35      try {
36         book.getId(id);    // 这里可能会引起 NullPointerException
37      } catch (NullPointerException e) {
38         throw new IllegalStateException("A book has a null property", e)
39      }
40   }
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此时的堆栈信息多是下面这样的：

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
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和以前堆栈信息有所不一样的是，这里多了一个“Caused by”；有时候还会有更多的“Caused by”。在这种状况下，咱们一般须要追本溯源，找到最深层次的那个“cause”——它就是堆栈信息中最下面的那个。

Caused by: java.lang.NullPointerException <-- 根本缘由
        at com.example.myproject.Book.getId(Book.java:22) 
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一样，咱们须要查看一下 Book.java 的第 22 行，找到可能引起 NullPointerException 的缘由。

有时候，堆栈信息要比上面的例子凌乱得多。参考下面这个。

javax.servlet.ServletException: Something bad happened
    at com.example.myproject.OpenSessionInViewFilter.doFilter(OpenSessionInViewFilter.java:60)
    at org.mortbay.jetty.servlet.ServletHandler$CachedChain.doFilter(ServletHandler.java:1157)
    at com.example.myproject.ExceptionHandlerFilter.doFilter(ExceptionHandlerFilter.java:28)
    at org.mortbay.jetty.servlet.ServletHandler$CachedChain.doFilter(ServletHandler.java:1157)
    at com.example.myproject.OutputBufferFilter.doFilter(OutputBufferFilter.java:33)
    at org.mortbay.jetty.Server.handle(Server.java:326)
    at org.mortbay.jetty.HttpConnection.handleRequest(HttpConnection.java:542)
    at org.mortbay.jetty.HttpConnection$RequestHandler.content(HttpConnection.java:943)
    at org.mortbay.jetty.HttpParser.parseNext(HttpParser.java:756)
    at org.mortbay.jetty.HttpParser.parseAvailable(HttpParser.java:218)
    at org.mortbay.jetty.HttpConnection.handle(HttpConnection.java:404)
    at org.mortbay.jetty.bio.SocketConnector$Connection.run(SocketConnector.java:228)
    at org.mortbay.thread.QueuedThreadPool$PoolThread.run(QueuedThreadPool.java:582)
Caused by: com.example.myproject.MyProjectServletException
    at com.example.myproject.MyServlet.doPost(MyServlet.java:169)
    at javax.servlet.http.HttpServlet.service(HttpServlet.java:727)
    at javax.servlet.http.HttpServlet.service(HttpServlet.java:820)
    at org.mortbay.jetty.servlet.ServletHolder.handle(ServletHolder.java:511)
    at org.mortbay.jetty.servlet.ServletHandler$CachedChain.doFilter(ServletHandler.java:1166)
    at org.hibernate.persister.entity.AbstractEntityPersister.insert(AbstractEntityPersister.java:2822)
    at org.hibernate.action.EntityIdentityInsertAction.execute(EntityIdentityInsertAction.java:71)
    at org.hibernate.engine.ActionQueue.execute(ActionQueue.java:268)
    at org.hibernate.event.def.AbstractSaveEventListener.performSaveOrReplicate(AbstractSaveEventListener.java:321)
    at org.hibernate.event.def.AbstractSaveEventListener.performSave(AbstractSaveEventListener.java:204)
    at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:25)
    at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:597)
    at org.hibernate.context.ThreadLocalSessionContext$TransactionProtectionWrapper.invoke(ThreadLocalSessionContext.java:344)
    at $Proxy19.save(Unknown Source)
    at com.example.myproject.MyEntityService.save(MyEntityService.java:59) <-- relevant call (see notes below)
    at com.example.myproject.MyServlet.doPost(MyServlet.java:164)
    ... 32 more
Caused by: java.sql.SQLException: Violation of unique constraint MY_ENTITY_UK_1: duplicate value(s) for column(s) MY_COLUMN in statement [...]
    at org.hsqldb.jdbc.Util.throwError(Unknown Source)
    at org.hsqldb.jdbc.jdbcPreparedStatement.executeUpdate(Unknown Source)
    at com.mchange.v2.c3p0.impl.NewProxyPreparedStatement.executeUpdate(NewProxyPreparedStatement.java:105)
    at org.hibernate.id.insert.AbstractSelectingDelegate.performInsert(AbstractSelectingDelegate.java:57)
    ... 54 more
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这个例子当中的堆栈信息实在是太多了，使人眼花缭乱。若是按照以前提供的方法（堆栈信息中最下面的那个）找最深层次的那个“cause”，它就是：

Caused by: java.sql.SQLException: Violation of unique constraint MY_ENTITY_UK_1: duplicate value(s) for column(s) MY_COLUMN in statement [...]
    at org.hsqldb.jdbc.Util.throwError(Unknown Source)
    at org.hsqldb.jdbc.jdbcPreparedStatement.executeUpdate(Unknown Source)
    at com.mchange.v2.c3p0.impl.NewProxyPreparedStatement.executeUpdate(NewProxyPreparedStatement.java:105)
    at org.hibernate.id.insert.AbstractSelec
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但其实它并非的，由于抛出这个异常的方法调用者属于类库代码（c3p0 类库），因此咱们须要往上找异常发生的缘由，而且这个异常极可能是由咱们本身编写的代码（com.example.myproject 包下）引起的，因而咱们找到了这样一段异常信息。

at com.example.myproject.MyEntityService.save(MyEntityService.java:59)
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顺藤摸瓜，看看 MyEntityService.java 的第 59 行，它就是引起错误的根本缘由。

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