如何处理让人头疼的空指针异常
最近代码中频繁出现NPE，一次两次还好，监控软件上一下子来很多个报错的时候还是略显尴尬。实际上为了防止冗余的代码块，我已经尽力在代码里加上Optional，然而还是频频出问题。
一个如下的典型场景让我对NPE有了重新认识，可能属于疏忽大意，也可能属于对Optional了解不够深入。
-shopNoteUgcDo.setFansNum(Optional.ofNullable(fansFriendsMap.get(noteInfo.getUserId())).orElse(0)); //改动前
+shopNoteUgcDo.setFansNum(Optional.ofNullable(fansFriendsMap).map(map->map.get(noteInfo.getUserId())).orElse(0)); //改动后
打开监控系统，发现很多NPE,赶紧看哪行代码出错，如图上面那行报错。初步分析
1. shopNoteUgcDo不可能为null，是上面代码新建的
2. fansFriendsMap有可能为null
3. noteInfo不可能为null,是从前面一个List里面遍历的
4. noteInfo.getUserId()有可能为null
5. fansFriendsMap.get(noteInfo.getUserId())有可能为null
初步判断可以筛出1，3
实际上，第5条可以排除，因为结果为null，Map.get(null)返回Null,被包装在Optional里面，也是可以正常返回的。
所以去掉1、3、5，问题就出在2，4
2.fansFriendsMap有可能为null
4.noteInfo.getUserId()有可能为null
我将代码改造成第二行的样式，将fansFriendsMap放在Optional中，先判断是否为Null，再执行map。
发布的过程中，忽然发现，我没有处理noteInfo.getUserId()为null。然而发布完成后发现没有NPE了。
仔细思考一下，假如noteInfo.getUserId()==null
map->map.get(null) //这里会返回null
查看Optional.map的源码
public Optional map(Function mapper) {
Objects.requireNonNull(mapper);
if (!isPresent())
return empty();
else {
return Optional.ofNullable(mapper.apply(value)); //这里即使mapper.apply(value)的结果为null，依然被Optional包装了一层
}
}
即使为null，也会继续链式调用后面的orElse(0)的逻辑。
这样梳理过后，对空指针的控制有了更多的认识，主要还是在控制传入的参数是否为空，以及传入参数进行后续操作，又会引入的其他参数是否为空的判断。当然除了及其严谨的判断，还得排除那些参数不会为空，例如从集合中遍历的元素，自己新建的元素，这些基本是不为空的，排除逻辑上的干扰。
回顾一下这个NPE的产生，是因为我依赖的这个服务的返回值fansFriendsMap为null,而在测试环境未出现过这种情况，所以一直没发现。这提醒我代码要写的足够健壮，不能说测试没问题就是好的代码，可能隐含了更危险的线上问题。
以下是对Optional知识点的一些总结
Optional 是 Java 实现函数式编程的强劲一步，并且帮助在范式中实现。但是 Optional 的意义显然不止于此。
我们从一个简单的用例开始。在 Java 8 之前，任何访问对象方法或属性的调用都可能导致 NullPointerException：
String isocode = user.getAddress().getCountry().getIsocode().toUpperCase();
要确保不抛出NullPointerException,需要
if (user != null) {
Address address = user.getAddress();
if (address != null) {
Country country = address.getCountry();
if (country != null) {
String isocode = country.getIsocode();
if (isocode != null) {
isocode = isocode.toUpperCase();
}
}
}
}
下面看Optional类怎么做
1.创建Optional对象
User user = new User("fan",123);
Optional optionalUser = Optional.ofNullable(null);
//Optional optionalUser = Optional.of(null);
optionalUser.ifPresent(oUser->{
System.out.println(oUser.age);
});
如果用Optional.of(),传入的是null的情况会报空指针，而Optional.ofNullabl()不会，可以同过isPresent()方法判断是否为空，也可以通过ifPresent()加lamda表达式直接写为空情况下的逻辑。
2.获取Optional的值
User user = new User("[email protected]", 123);
Optional opt = Optional.ofNullable(user);
assertTrue(opt.isPresent());
assertEquals(user.getEmail(), opt.get().getEmail());
3.返回默认值
orElse()的使用方法也非常简单，如果不为null，直接在后面赋值。
orElseGet()也可以
User u = (User) Optional.ofNullable(null).orElseGet(()->new User("sdf",123));
4.Optional+map()
User user = null;
String name = Optional.ofNullable(user).map(u -> u.getName()).orElse("defaultname");
System.out.println(name);
//user类
static class User {
User(String name, Integer age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return this.name;
}
public int getAge() {
return this.age;
}
private String name;
private Integer age;
@Override
public String toString() {
return "[name]:" + name + ",[age]:" + age;
}
}
5.Optional+flatmap()
public static void main(String[] args) {
User user = null;
String name = Optional.ofNullable(user).flatMap(u -> u.getName()).orElse("defaultname");
System.out.println(name);
}
//user类
static class User {
User(String name, Integer age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public Optional getName() {
return Optional.ofNullable(this.name);
}
public int getAge() {
return this.age;
}
private String name;
private Integer age;
@Override
public String toString() {
return "[name]:" + name + ",[age]:" + age;
}
}
6.实例用法
@Data
@AllArgsConstructor
public class User {
private Address address;
}
@Data
@AllArgsConstructor
public class Address {
private Country country;
}
@Data
@AllArgsConstructor
public class Country {
private String name;
}
//main
User user = null;
String address = Optional.ofNullable(user).
map(User::getAddress).
map(Address::getCountry).
map(Country::getName).orElse("default-value");
System.out.println(address);
7.map/flatmap的区别
参考: https://www.baeldung.com/java-difference-map-and-flatmap)
看Option类下面的方法，
map返回值是Option
public Optional map(Function mapper) {
Objects.requireNonNull(mapper);
if (!isPresent())
return empty();
else {
return Optional.ofNullable(mapper.apply(value));
}
}
flatmap返回的值U
public Optional flatMap(Function> mapper) {
Objects.requireNonNull(mapper);
if (!isPresent())
return empty();
else {
return Objects.requireNonNull(mapper.apply(value));
}
}
对于普通场景
Optional s = Optional.of("test");
assertEquals(Optional.of("TEST"), s.map(String::toUpperCase));
如果是Option
assertEquals(Optional.of(Optional.of("STRING")),
Optional
.of("string")
.map(s -> Optional.of("STRING")));
换成flatmap,体现出flat即扁平化的意思，可以是代码更加扁平化，不用那么多嵌套。
assertEquals(Optional.of("STRING"), Optional
.of("string")
.flatMap(s -> Optional.of("STRING")));
祝大家编码愉快，工作愉快，欢迎关注我的公众号，一起分享交流，下篇再见!
