Как исправить ошибку java lang nullpointerexception null

Question: What causes a NullPointerException (NPE)?

As you should know, Java types are divided into primitive types (boolean, int, etc.) and reference types. Reference types in Java allow you to use the special value null which is the Java way of saying «no object».

A NullPointerException is thrown at runtime whenever your program attempts to use a null as if it was a real reference. For example, if you write this:

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        String foo = null;
        int length = foo.length();   // HERE
    }
}

the statement labeled «HERE» is going to attempt to run the length() method on a null reference, and this will throw a NullPointerException.

There are many ways that you could use a null value that will result in a NullPointerException. In fact, the only things that you can do with a null without causing an NPE are:

• assign it to a reference variable or read it from a reference variable,
• assign it to an array element or read it from an array element (provided that array reference itself is non-null!),
• pass it as a parameter or return it as a result, or
• test it using the == or != operators, or instanceof.

Question: How do I read the NPE stacktrace?

Suppose that I compile and run the program above:

$ javac Test.java 
$ java Test
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
    at Test.main(Test.java:4)
$

First observation: the compilation succeeds! The problem in the program is NOT a compilation error. It is a runtime error. (Some IDEs may warn your program will always throw an exception … but the standard javac compiler doesn’t.)

Second observation: when I run the program, it outputs two lines of «gobbledy-gook». WRONG!! That’s not gobbledy-gook. It is a stacktrace … and it provides vital information that will help you track down the error in your code if you take the time to read it carefully.

So let’s look at what it says:

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException

The first line of the stack trace tells you a number of things:

• It tells you the name of the Java thread in which the exception was thrown. For a simple program with one thread (like this one), it will be «main». Let’s move on …
• It tells you the full name of the exception that was thrown; i.e. java.lang.NullPointerException.
• If the exception has an associated error message, that will be output after the exception name. NullPointerException is unusual in this respect, because it rarely has an error message.

The second line is the most important one in diagnosing an NPE.

at Test.main(Test.java:4)

This tells us a number of things:

• «at Test.main» says that we were in the main method of the Test class.
• «Test.java:4» gives the source filename of the class, AND it tells us that the statement where this occurred is in line 4 of the file.

If you count the lines in the file above, line 4 is the one that I labeled with the «HERE» comment.

Note that in a more complicated example, there will be lots of lines in the NPE stack trace. But you can be sure that the second line (the first «at» line) will tell you where the NPE was thrown¹.

In short, the stack trace will tell us unambiguously which statement of the program has thrown the NPE.

See also: What is a stack trace, and how can I use it to debug my application errors?

^{1 — Not quite true. There are things called nested exceptions…}

Question: How do I track down the cause of the NPE exception in my code?

This is the hard part. The short answer is to apply logical inference to the evidence provided by the stack trace, the source code, and the relevant API documentation.

Let’s illustrate with the simple example (above) first. We start by looking at the line that the stack trace has told us is where the NPE happened:

int length = foo.length(); // HERE

How can that throw an NPE?

In fact, there is only one way: it can only happen if foo has the value null. We then try to run the length() method on null and… BANG!

But (I hear you say) what if the NPE was thrown inside the length() method call?

Well, if that happened, the stack trace would look different. The first «at» line would say that the exception was thrown in some line in the java.lang.String class and line 4 of Test.java would be the second «at» line.

So where did that null come from? In this case, it is obvious, and it is obvious what we need to do to fix it. (Assign a non-null value to foo.)

OK, so let’s try a slightly more tricky example. This will require some logical deduction.

public class Test {

    private static String[] foo = new String[2];

    private static int test(String[] bar, int pos) {
        return bar[pos].length();
    }

    public static void main(String[] args) {
        int length = test(foo, 1);
    }
}

$ javac Test.java 
$ java Test
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
    at Test.test(Test.java:6)
    at Test.main(Test.java:10)
$ 

So now we have two «at» lines. The first one is for this line:

return args[pos].length();

and the second one is for this line:

int length = test(foo, 1);
    

Looking at the first line, how could that throw an NPE? There are two ways:

• If the value of bar is null then bar[pos] will throw an NPE.
• If the value of bar[pos] is null then calling length() on it will throw an NPE.

Next, we need to figure out which of those scenarios explains what is actually happening. We will start by exploring the first one:

Where does bar come from? It is a parameter to the test method call, and if we look at how test was called, we can see that it comes from the foo static variable. In addition, we can see clearly that we initialized foo to a non-null value. That is sufficient to tentatively dismiss this explanation. (In theory, something else could change foo to null … but that is not happening here.)

So what about our second scenario? Well, we can see that pos is 1, so that means that foo[1] must be null. Is this possible?

Indeed it is! And that is the problem. When we initialize like this:

private static String[] foo = new String[2];

we allocate a String[] with two elements that are initialized to null. After that, we have not changed the contents of foo … so foo[1] will still be null.

What about on Android?

On Android, tracking down the immediate cause of an NPE is a bit simpler. The exception message will typically tell you the (compile time) type of the null reference you are using and the method you were attempting to call when the NPE was thrown. This simplifies the process of pinpointing the immediate cause.

But on the flipside, Android has some common platform-specific causes for NPEs. A very common is when getViewById unexpectedly returns a null. My advice would be to search for Q&As about the cause of the unexpected null return value.

Довольно часто при разработке на Java программисты сталкиваются с NullPointerException, появляющимся в самых неожиданных местах. В этой статье мы разберёмся, как это исправить и как стараться избегать появления NPE в будущем.

NullPointerException (оно же NPE) это исключение, которое выбрасывается каждый раз, когда вы обращаетесь к методу или полю объекта по ссылке, которая равна null. Разберём простой пример:

Integer n1 = null;
System.out.println(n1.toString());

Здесь на первой строке мы объявили переменную типа Integer и присвоили ей значение null (то есть переменная не указывает ни на какой существующий объект).
На второй строке мы обращаемся к методу toString переменной n1. Так как переменная равна null, метод не может выполниться (переменная не указывает ни на какой реальный объект), генерируется исключение NullPointerException:

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
	at ru.javalessons.errors.NPEExample.main(NPEExample.java:6)

Как исправить NullPointerException

В нашем простейшем примере мы можем исправить NPE, присвоив переменной n1 какой-либо объект (то есть не null):

Integer n1 = 16;
System.out.println(n1.toString());

Теперь не будет исключения при доступе к методу toString и наша программа отработает корректно.

Если ваша программа упала из-за исключение NullPointerException (или вы перехватили его где-либо), вам нужно определить по стектрейсу, какая строка исходного кода стала причиной появления этого исключения. Иногда причина локализуется и исправляется очень быстро, в нетривиальных случаях вам нужно определять, где ранее по коду присваивается значение null.

Иногда вам требуется использовать отладку и пошагово проходить программу, чтобы определить источник NPE.

Как избегать исключения NullPointerException

Существует множество техник и инструментов для того, чтобы избегать появления NullPointerException. Рассмотрим наиболее популярные из них.

Проверяйте на null все объекты, которые создаются не вами

Если объект создаётся не вами, иногда его стоит проверять на null, чтобы избегать ситуаций с NullPinterException. Здесь главное определить для себя рамки, в которых объект считается «корректным» и ещё «некорректным» (то есть невалидированным).

Не верьте входящим данным

Если вы получаете на вход данные из чужого источника (ответ из какого-то внешнего сервиса, чтение из файла, ввод данных пользователем), не верьте этим данным. Этот принцип применяется более широко, чем просто выявление ошибок NPE, но выявлять NPE на этом этапе можно и нужно. Проверяйте объекты на null. В более широком смысле проверяйте данные на корректность, и консистентность.

Возвращайте существующие объекты, а не null

Если вы создаёте метод, который возвращает коллекцию объектов – не возвращайте null, возвращайте пустую коллекцию. Если вы возвращаете один объект – иногда удобно пользоваться классом Optional (появился в Java 8).

Заключение

В этой статье мы рассказали, как исправлять ситуации с NullPointerException и как эффективно предотвращать такие ситуации при разработке программ.

В этом посте я покажу наглядный пример того, как исправить ошибку исключения Null Pointer (java.lang.nullpointerexception). В Java особое значение null может быть назначено для ссылки на объект и означает, что объект в данный момент указывает неизвестную область данных.

NullPointerException появляется, если программа обращается или получает доступ к объекту, а ссылка на него равна нулю (null).

Это исключение возникает следующих случаях:

• Вызов метода из объекта значения null.
• Доступ или изменение объекта поля null.
• Принимает длину null(если бы это был массив Java).
• Доступ или изменение ячеек объекта null.
• Показывает «0», значение Throwable.
• При попытке синхронизации по нулевому объекту.

NullPointerException является RuntimeException, и, таким образом, компилятор Javac не заставляет вас использовать блок try-catch для соответствующей обработки.

Зачем нам нужно значение null?

Как уже упоминалось, null – это специальное значение, используемое в Java. Это чрезвычайно полезно при кодировании некоторых шаблонов проектирования, таких как Null Object pattern и шаблон Singleton pattern.

Шаблон Singleton обеспечивает создание только одного экземпляра класса, а также направлен на предоставление глобального доступа к объекту.

Например, простой способ создания не более одного экземпляра класса – объявить все его конструкторы как частные, а затем создать открытый метод, который возвращает уникальный экземпляр класса:

import java.util.UUID;

class Singleton {

     private static Singleton single = null;
     private String ID = null;

     private Singleton() {
          /* Make it private, in order to prevent the creation of new instances of
           * the Singleton class. */

          ID = UUID.randomUUID().toString(); // Create a random ID.
     }

     public static Singleton getInstance() {
          if (single == null)
               single = new Singleton();

          return single;
     }

     public String getID() {
          return this.ID;
     }
}

public class TestSingleton {
     public static void main(String[] args) {
          Singleton s = Singleton.getInstance();
          System.out.println(s.getID());
     }
}

В этом примере мы объявляем статический экземпляр класса Singleton. Этот экземпляр инициализируется не более одного раза внутри метода getInstance.

Обратите внимание на использование нулевого значения, которое разрешает создание уникального экземпляра.

Как избежать исключения Null Pointer

Чтобы решить и избежать исключения NullPointerException, убедитесь, что все ваши объекты инициализированы должным образом, прежде чем использовать их.

Когда вы объявляете ссылочную переменную, вы должны создать указатель на объект и убедиться, что указатель не является нулевым, прежде чем запрашивать метод или поле у ​​объекта.

Кроме того, если выдается исключение, используйте информацию, находящуюся в трассировке стека исключения. Трассировка стека выполнения обеспечивается JVM, чтобы включить отладку. Найдите метод и строку, в которой было обнаружено исключение, а затем выясните, какая ссылка равна нулю в этой конкретной строке.

Опишем некоторые методы, которые имеют дело с вышеупомянутым исключением. Однако они не устраняют проблему, и программист всегда должен быть осторожен.

1. Сравнение строк с литералами

Очень распространенный случай, выполнения программы включает сравнение между строковой переменной и литералом. Литерал может быть строкой или элементом Enum.

Вместо того, чтобы вызывать метод из нулевого объекта, рассмотрите возможность вызова его из литерала. Например:

String str = null;
if(str.equals("Test")) {
     /* The code here will not be reached, as an exception will be thrown. */
}

Приведенный выше фрагмент кода вызовет исключение NullPointerException. Однако, если мы вызываем метод из литерала, поток выполнения продолжается нормально:

String str = null;
if("Test".equals(str)) {
     /* Correct use case. No exception will be thrown. */
}

1. Проверка аргументов метода

Перед выполнением вашего собственного метода обязательно проверьте его аргументы на наличие нулевых значений.

В противном случае вы можете вызвать исключение IllegalArgumentException.

Например:

public static int getLength(String s) {
     if (s == null)
          throw new IllegalArgumentException("The argument cannot be null");

     return s.length();
}

1. Предпочтение метода String.valueOf() вместо of toString()

Когда код вашей программы требует строковое представление объекта, избегайте использования метода toString объекта. Если ссылка вашего объекта равна нулю, генерируется исключение NullPointerException.

Вместо этого рассмотрите возможность использования статического метода String.valueOf, который не выдает никаких исключений и «ноль», если аргумент функции равен нулю.

1. Используйте Ternary Operator

Ternary Operator – может быть очень полезным. Оператор имеет вид:

boolean expression ? value1 : value2;

Сначала вычисляется логическое выражение. Если выражение true, то возвращается значение1, в противном случае возвращается значение2. Мы можем использовать Ternary Operator для обработки нулевых указателей следующим образом:

String message = (str == null) ? "" : str.substring(0, 10);

Переменная message будет пустой, если ссылка str равна нулю. В противном случае, если str указывает на фактические данные, в сообщении будут первые 10 символов.

1. создайте методы, которые возвращают пустые коллекции вместо нуля.

Очень хорошая техника – создавать методы, которые возвращают пустую коллекцию вместо нулевого значения. Код вашего приложения может перебирать пустую коллекцию и использовать ее методы и поля. Например:

public class Example {
     private static List<Integer> numbers = null;

     public static List<Integer> getList() {
          if (numbers == null)
               return Collections.emptyList();
          else
               return numbers;
     }
}

1. Воспользуйтесь классом Apache’s StringUtils.

Apache’s Commons Lang – это библиотека, которая предоставляет вспомогательные утилиты для API java.lang, такие как методы манипулирования строками.

Примером класса, который обеспечивает манипулирование String, является StringUtils.java, который спокойно обрабатывает входные строки с нулевым значением.

Вы можете воспользоваться методами: StringUtils.isNotEmpty, StringUtils.IsEmpty и StringUtils.equals, чтобы избежать NullPointerException. Например:

if (StringUtils.isNotEmpty(str)) {
     System.out.println(str.toString());
}

1. Используйте методы: contains(), containsKey(), containsValue()

Если в коде вашего приложения используется Maps, рассмотрите возможность использования методов contains, containsKey и containsValue. Например, получить значение определенного ключа после того, как вы проверили его существование на карте:

Map<String, String> map = …
…
String key = …
String value = map.get(key);
System.out.println(value.toString()); // An exception will be thrown, if the value is null.

System.out.println(value.toString()); // В приведенном выше фрагменте мы не проверяем, существует ли на самом деле ключ внутри карты, и поэтому возвращаемое значение может быть нулевым. Самый безопасный способ следующий:

Map<String, String> map = …
…
String key = …
if(map.containsKey(key)) {
     String value = map.get(key);
     System.out.println(value.toString()); // No exception will be thrown.
}

1. Проверьте возвращаемое значение внешних методов

На практике очень часто используются внешние библиотеки. Эти библиотеки содержат методы, которые возвращают ссылку. Убедитесь, что возвращаемая ссылка не пуста.

1. Используйте Утверждения

Утверждения очень полезны при тестировании вашего кода и могут использоваться, чтобы избежать выполнения фрагментов кода. Утверждения Java реализуются с помощью ключевого слова assert и выдают AssertionError.

Обратите внимание, что вы должны включить флажок подтверждения JVM, выполнив его с аргументом -ea. В противном случае утверждения будут полностью проигнорированы.

Примером использования утверждений Java является такая версия кода:

public static int getLength(String s) {
     /* Ensure that the String is not null. */
     assert (s != null);

     return s.length();
}

Если вы выполните приведенный выше фрагмент кода и передадите пустой аргумент getLength, появится следующее сообщение об ошибке:
Exception in thread "main" java.lang.AssertionError
Также вы можете использовать класс Assert предоставленный средой тестирования jUnit.

1. Модульные тесты

Модульные тесты могут быть чрезвычайно полезны при тестировании функциональности и правильности вашего кода. Уделите некоторое время написанию пары тестовых примеров, которые подтверждают, что исключение NullPointerException не возникает.

Существующие безопасные методы NullPointerException

Доступ к статическим членам или методам класса

Когда ваш вы пытаетесь получить доступ к статической переменной или методу класса, даже если ссылка на объект равна нулю, JVM не выдает исключение.

Это связано с тем, что компилятор Java хранит статические методы и поля в специальном месте во время процедуры компиляции. Статические поля и методы связаны не с объектами, а с именем класса.

class SampleClass {

     public static void printMessage() {
          System.out.println("Hello from Java Code Geeks!");
     }
}

public class TestStatic {
     public static void main(String[] args) {
          SampleClass sc = null;
          sc.printMessage();
     }
}

Несмотря на тот факт, что экземпляр SampleClass равен нулю, метод будет выполнен правильно. Однако, когда речь идет о статических методах или полях, лучше обращаться к ним статическим способом, например, SampleClass.printMessage ().

Оператор instanceof

Оператор instanceof может использоваться, даже если ссылка на объект равна нулю.

Оператор instanceof возвращает false, когда ссылка равна нулю.

String str = null;
if(str instanceof String)
     System.out.println("It's an instance of the String class!");
else
     System.out.println("Not an instance of the String class!");

В результате, как и ожидалось:

Not an instance of the String class!

Смотрите видео, чтобы стало понятнее.



Ряд пользователей (да и разработчиков) программных продуктов на языке Java могут столкнуться с ошибкой java.lang.nullpointerexception (сокращённо NPE), при возникновении которой запущенная программа прекращает свою работу. Обычно это связано с некорректно написанным телом какой-либо программы на Java, требуя от разработчиков соответствующих действий для исправления проблемы. В этом материале я расскажу, что это за ошибка, какова её специфика, а также поясню, как исправить ошибку java.lang.nullpointerexception.

Содержание

1. Что это за ошибка java.lang.nullpointerexception
2. Как исправить ошибку java.lang.nullpointerexception
3. Для пользователей
4. Для разработчиков
5. Заключение

Что это за ошибка java.lang.nullpointerexception

Появление данной ошибки знаменует собой ситуацию, при которой разработчик программы пытается вызвать метод по нулевой ссылке на объект. В тексте сообщения об ошибке система обычно указывает stack trace и номер строки, в которой возникла ошибка, по которым проблему будет легко отследить.

Что в отношении обычных пользователей, то появление ошибки java.lang.nullpointerexception у вас на ПК сигнализирует, что у вас что-то не так с функционалом пакетом Java на вашем компьютере, или что программа (или онлайн-приложение), работающие на Java, функционируют не совсем корректно. Если у вас возникает проблема, при которой Java апплет не загружен, рекомендую изучить материал по ссылке.

Как исправить ошибку java.lang.nullpointerexception

Как избавиться от ошибки java.lang.nullpointerexception? Способы борьбы с проблемой можно разделить на две основные группы – для пользователей и для разработчиков.

Для пользователей

Если вы встретились с данной ошибкой во время запуска (или работы) какой-либо программы (особенно это касается minecraft), то рекомендую выполнить следующее:

1. Переустановите пакет Java на своём компьютере. Скачать пакет можно, к примеру, вот отсюда;
2. Переустановите саму проблемную программу (или удалите проблемное обновление, если ошибка начала появляться после такового);
3. Напишите письмо в техническую поддержку программы (или ресурса) с подробным описанием проблемы и ждите ответа, возможно, разработчики скоро пофиксят баг.
4. Также, в случае проблем в работе игры Майнкрафт, некоторым пользователям помогло создание новой учётной записи с административными правами, и запуск игры от её имени.

Для разработчиков

Разработчикам стоит обратить внимание на следующее:

1. Вызывайте методы equals(), а также equalsIgnoreCase() в известной строке литерала, и избегайте вызова данных методов у неизвестного объекта;
2. Вместо toString() используйте valueOf() в ситуации, когда результат равнозначен;
3. Применяйте null-безопасные библиотеки и методы;
4. Старайтесь избегать возвращения null из метода, лучше возвращайте пустую коллекцию;
5. Применяйте аннотации @Nullable и @NotNull;
6. Не нужно лишней автоупаковки и автораспаковки в создаваемом вами коде, что приводит к созданию ненужных временных объектов;
7. Регламентируйте границы на уровне СУБД;
8. Правильно объявляйте соглашения о кодировании и выполняйте их.

Заключение

При устранении ошибки java.lang.nullpointerexception важно понимать, что данная проблема имеет программную основу, и мало коррелирует с ошибками ПК у обычного пользователя. В большинстве случаев необходимо непосредственное вмешательство разработчиков, способное исправить возникшую проблему и наладить работу программного продукта (или ресурса, на котором запущен сам продукт). В случае же, если ошибка возникла у обычного пользователя (довольно часто касается сбоев в работе игры Minecraft), рекомендуется установить свежий пакет Java на ПК, а также переустановить проблемную программу.

Опубликовано 21.02.2017 Обновлено 03.09.2022