浅谈Java异常处理之空指针异常

Java是一门强类型语言，也就是说变量的类型在声明过后就不能再改变，因此在编程中，经常会遇到空指针异常（NullPointerException）。本文将会对空指针异常进行详细的讲解。

空指针异常的定义

当程序试图访问一个空对象时，就会抛出空指针异常。空对象的意思是没有实例化的对象或者是一个null对象。

空指针异常的出现原因

1. 对象未初始化

当使用一个未初始化的对象时，就会引发空指针异常。例如：

String str;
System.out.println(str.length());  // 抛出空指针异常

2. 对象赋值为null

当一个对象赋值为null时，就不再指向任何有效的对象，如果调用该对象的方法或属性，就会引发空指针异常。例如：

String str = null;
System.out.println(str.length());  // 抛出空指针异常

3.方法返回null

当一个方法返回null时，如果直接调用该方法返回值的方法或属性，就会引发空指针异常。例如：

public String getName() {
  return null;
}

String name = getName();
System.out.println(name.length());   // 抛出空指针异常

空指针异常的处理

1. 判断null

在使用一个对象之前，应该先判断对象是否为null，如果为null就不进行任何操作。例如：

String str = null;
if(str != null) {
  System.out.println(str.length());
}

2. 使用try...catch语句处理异常

可以使用try...catch语句来处理空指针异常。例如：

String str = null;
try {
  System.out.println(str.length());   // 抛出空指针异常
} catch(NullPointerException e) {
  System.out.println("出现了空指针异常");
}

3. 使用Java8的Optional类

Java8中新增了Optional类，可以避免空指针异常。例如：

Optional<String> optionalStr = Optional.ofNullable(null);
if(optionalStr.isPresent()) {
  System.out.println(optionalStr.get().length());
}

示例说明

示例一

医院管理系统中，对于一个病人（Patient）有一个关联的医生（Doctor），当要对病人的医生进行操作时，要先判断该病人是否有医生关联。如果该病人有医生关联，则进行操作，否则不进行任何操作。

public class Patient {
  private Doctor doctor;

  public Doctor getDoctor() {
    return doctor;
  }

  public void setDoctor(Doctor doctor) {
    this.doctor = doctor;
  }
}

Patient patient = new Patient();
if(patient.getDoctor() != null) {
  // 进行医生相关操作
}

示例二

在输出一组学生的成绩时，有些学生并没有成绩（也就是说，该学生没有参加考试），此时的成绩可视为空。在输出成绩时，要先判断学生是否有成绩，如果有成绩则输出成绩，否则输出“无”。

List<Double> scores = new ArrayList<>();
scores.add(85.5);
scores.add(null);
scores.add(90.0);
for(Double score : scores) {
  if(score != null) {
    System.out.println(score);
  } else {
    System.out.println("无");
  }
}