万恶的NPE差点让我半个月工资没了

配置CLion管理Qt项目国际化支持

引言

最近看到《阿里巴巴Java开发手册》第11条规范写到:

防止 NPE ,是程序员的基本修养

NPE(Null Pointer Exception)一直是开发中最头疼的问题,也是最容易忽视的地方。记得刚开始工作的时候所在的项目组线上出现最多的bug不是逻辑业务bug而是NPE,所以后面项目组出了一个奇葩的规矩,线上如果谁出现一个NPE的问题就罚款100元,用作团建费用。如果项目组每个人一个月都出现个两三个NPE的话。那么项目组是不是每个月都可以去团建下(自己掏钱海吃海喝,心不心疼)。不过自从这个规矩实施以来,线上的NPE就渐渐的少了,从最初的一个月团建一次到最后的半年团建一次。大家写代码都比较谨慎了,只要用到对象或者集合的时候二话不说上来先判空,所以产生的NPE就少了。

业务中返回结果的空值

在我们常见的业务开发中是不是经常会有这样的接口:

package com.workit.demo.nullexcption;

import com.workit.demo.proxy.User;

import java.util.List;

public interface IUserSearchService {
  /**
   * 查询用户列表
   * @return
   */
  List<User> listUser();

}

这个接口是不是存在两个潜在的问题?

  • listUser这个方法 如果没有数据,那它是返回空集合还是null呢?
  • getUserById 如果根据ID没有找到用户,是抛异常还是返回null呢?
    首先我们先看下listUser这个方法的实现:
 public List<User> listUser() {
        List<User> userList = userRepository.listUser();
        if (null == userList || userList.size() == 0) {
            return null;
        }
        return userList;
    }

这种实现如果调用者是一个严谨的人或者像我这样被NPE罚款买过单的人,是会对返回结果进行null的判断。如果调用者并非谨慎的人或者刚刚入门的人,他就会按照自己的理解去调用接口,拿到结果就不管三七二十一上来对结果就是一顿循环操作,而不进行是否为null的条件判断,如果这样的话,是非常危险的,它很有可能出现空指针异常!这就是在代码中埋了一个定时炸弹,不知道什么时候就会爆炸。

由于存在这种不安全的隐患我们可以看下第二种实现:

  public List<User> listUser() {
        List<User> userList = userRepository.listUser();
        if (null == userList || userList.size() == 0) {
            return new ArrayList<>();
        }
        return userList;
    }

对于这种实现它一定会返回List,即使没有数据,也会返回一个空集合。通过以上的修改,我们成功的避免了有可能发生的空指针异常,这样的写法更安全!
那针对于上面的两种实现,一个是需要调用者进行判空,一个是提供接口的人返回默认值。那我们到底应该用哪种方式呢?这种情况《阿里巴巴开发手册》也有明确规定:
所以还是那句话使用任何对象或者集合之前记得先判空

业务中请求参数空值

 /**
   * 根据用户ID查询当前用户
   * @param id
   * @return
   */
  User getUserById(Integer id);

这个接口的描述,你能确定入参id一定是必传的吗? 我觉得答案应该是:不能确定。除非接口的文档注释上加以说明。那么我们应该怎样来约束入参呢?

  • 强制约束
  @Override
    public User getUserById(Integer id) {
        if (Objects.isNull(id)){
            throw new IllegalArgumentException("id不能为空");
        }
        return null;
    }

通过jsr 303进行严格的约束声明配合AOP的操作进行验证。

Core3.1 微信v3 JSAPI支付 退款

User getUserById(@NotNull  Integer id);

其他需要注意的NPE

switch中的空指针异常

看下面的列子妥妥的NPE

 public static void main(String[] args) {
        eat(null);
    }
     enum EatType{
         Breakfast,Lunch,Dinner;
    }
    public static void eat(EatType eatType){
        switch(eatType){
            case Breakfast:
                System.out.println("吃早饭");
                break;
            case Lunch:
                System.out.println("吃中饭");
                break;
            case Dinner:
                System.out.println("吃晚饭");
                break;
            default:
                System.out.println("输入错误");
                break;
        }
    }
数据库的sum函数


如果price对应的所有的值为null,那么算出来的和为null

如果采用ifnull函数就可以求和就是0这样就可以避免空指针。

使用Map类集合时需要注意存储值为null的时候

笔者就是由于存储了null值造成生产事故,差点被开除了!详细介绍可以阅读以前文章《Java采坑记》

使用 java.util.stream.Collectors 类的 toMap()方法注意value为空时


如果项目里面就是有null值怎么办呢?可以用下面几种方法来解决:

  • 过滤值为null
  • 换一种写法
  • 据说这个问题java9就修复了,所以也可以尝试升级jdk
  List<Pair<String, Double>> pairArrayList = new ArrayList<>(2);
        pairArrayList.add(new Pair<>("version1", 4.22));
        pairArrayList.add(new Pair<>("version2", null));
        // 第一种过滤值为null的
        Map<String, Double> map = pairArrayList.stream().filter(p-> Objects.nonNull(p.getValue())).collect(
                Collectors.toMap(Pair::getKey, Pair::getValue, (v1, v2) -> v2));
        System.out.println(map.toString());
        // 换一种实现方式
        LinkedHashMap<Object, Object> collect = pairArrayList.stream().collect(LinkedHashMap::new, (m, v) -> m.put(v.getKey(), v.getValue()), LinkedHashMap::putAll);
        System.out.println(collect.toString());

输出结果

{version1=4.22}
{version1=4.22, version2=null}

这个方法还有一个坑如果key相同也会抛异常,感兴趣的同学可以动手试试。

使用 Collection 接口任何实现类的 addAll()方法时,都要对输入的集合参数进行NPE 判断。

三目运算符可能产生NPE

那么如何有效的避免NPE呢

  • 使用对象或者集合之前记得先判空。
  • 使用JDK一些API的方法记得要点进源码去大概看看,不要随便拿来就用。
  • 单元测试要对空值进行测试,保证程序的健壮性。
  • 合理的使用JDK1.8提供的Optional来避免NPE
  • 提供接口时候需要对非空参数进行说明,并且对非空参数进行校验,不要太相信调用者。
  • 调用接口的时候一定要对接口返回值进行判空,不要太相信接口提供者。(这个肯定会有值的)。
  • 小心使得万年船

结束

  • 由于自己才疏学浅,难免会有纰漏,假如你发现了错误的地方,还望留言给我指出来,我会对其加以修正。
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参考
《阿里巴巴泰山版Java开发手册》

28张图解 | 互联网究竟是「如何连接,如何进行通信」的?

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路人甲

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