Java - 空指標異常

在 Java 14 中，引入了一項名為“有幫助的NullPointerException”的新特性。當時它是一個預覽特性，後來成為了 JDK 的標準部分。此增強背後的動機是使用更多詳細資訊豐富 NullPointerException，因為傳統的 NullPointerException 僅提供了發生 NullPointerException 的檔名、方法和行號的詳細資訊。

Java 中傳統的空指標異常

在 Java 14 增強 NullPointerException 之前，以下程式碼將顯示如下所示的 NullPointerException 訊息

// Create an employee without department
Employee emp = new Employee(1,"Robert",null);

// get the name of the dept
// as name is null, this code will throw a null pointer exception
String dept = emp.getDept().getName();

如果使用此程式碼片段執行，則將產生類似的結果：

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

Java 中新的資訊性空指標異常

在除錯過程中，這樣的錯誤訊息沒有用。並且在多級巢狀的情況下，檢查哪個欄位為空導致問題變得更加困難。Java 14 滿足了這一需求。在這種情況下，它提供了一個選項來返回如下所示的更有幫助的訊息

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)

在這裡我們可以看到，列印了更多資訊的訊息來幫助除錯 getDept() 為空導致的問題。為了在 Java 14 中啟用此功能，我們必須使用以下標誌執行 Java 程式碼。

-XX:+ShowCodeDetailsInExceptionMessages

現在在 Java 20 中，不再需要此標誌。

針對空物件的幫助性 NullPointerException

在此示例中，我們展示了上面學習的概念。這是一個非常有用的功能，可以除錯由空引用引起的錯誤。在這裡，我們建立了兩個類 Employee 和 Department。在 main 方法中，我們建立了 Employee 類的物件，但 department 傳遞為 null。然後我們嘗試獲取員工的部門名稱，這會導致 NullPointerException。在輸出中，我們可以看到由JVM引發的資訊性空指標異常。

示例

package com.tutorialspoint;

import java.util.List;

public class Tester {

   public static void main(String[] args) {
      // declare an employee without department
      Employee emp = new Employee(1,"Robert",null);

      // get department name of null department will
      // throw a 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;
   }
   public int getId() {
      return id;
   }
   public void setId(int id) {
      this.id = id;
   }
   public String getName() {
      return name;
   }
   public void setName(String name) {
      this.name = name;
   }
   public Department getDept() {
      return dept;
   }
   public void setDept(Department dept) {
      this.dept = dept;
   }
}

class Department {
   int id;
   String name;
   List<Employee> employees;
   public int getId() {
      return id;
   }
   public void setId(int id) {
      this.id = id;
   }
   public String getName() {
      return name;
   }
   public void setName(String name) {
      this.name = name;
   }
   public List<Employee> getEmployees() {
      return employees;
   }
   public void setEmployees(List<Employee> employees) {
      this.employees = employees;
   }
}

輸出

讓我們編譯並執行上述程式，這將產生以下結果：

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)

資訊性 NullPointerException - 本地空變數

類似於物件引用，區域性變數可以為 null。在 Java 14 中，如果使用空區域性變數，則 JVM 會將變數名稱列印為 <local>，如下所示

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

如果使用此程式碼片段執行，則將產生類似的結果：

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

為了列印區域性變數的名稱，我們在執行程式時必須使用以下標誌。

-g

使用此標誌會導致以下輸出。

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

從 Java 20 開始，不再需要此標誌。請參閱以下完整示例

針對空區域性變數的幫助性 NullPointerException

在此示例中，我們展示了上面學習的概念來除錯空區域性引用。在這裡，我們建立了一個名為 name 的區域性變數，並且我們嘗試獲取空字串變數的長度，這將導致 NullPointerException。在輸出中，我們可以看到 JVM 引發的資訊性空指標異常，其中包含空變數的實際名稱。

示例

package com.tutorialspoint;

public class Tester {

   public static void main(String[] args) {	   
	   String name = null;
       // accessing property of null local variable
       // will cause a NullPointerException
	   System.out.println("Length: " + name.length() );
   }  
}

輸出

讓我們編譯並執行上述程式，這將產生以下結果：

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