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在Java中如何避免空指针异常_JavaNullPointerException防范思路

P粉602998670

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发布时间:2026-01-28 10:39:09

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来源于php中文网

原创

应优先在方法入口用Objects.requireNonNull()校验非空、返回值用Optional明确表达可选性、配合@NonNull/@Nullable注解静态检查,并警惕字符串/集合的假安全操作。

在java中如何避免空指针异常_javanullpointerexception防范思路

Objects.requireNonNull() 主动暴露问题

空指针异常(NullPointerException)往往在深层调用中才爆发,排查成本高。与其等运行时崩溃,不如在方法入口就做显式校验。Objects.requireNonNull() 是 JDK 7+ 提供的轻量级工具,它会在参数为 null 时立即抛出带消息的 NullPointerException,堆指向调用处而非深层。

  • 适用于构造函数、public 方法参数校验,尤其当该参数后续会被多次解引用时
  • 比手写 if (x == null) throw new NullPointerException() 更简洁,且支持自定义提示消息:Objects.requireNonNull(str, "str must not be null")
  • 注意:它不阻止 null 进入私有方法或内部逻辑,仅作为契约声明——调用方必须保证非空

用 Optional 明确表达“可能为空”的语义

Optional 不是用来“避免 NPE”的银弹,而是把“是否为空”从隐式状态变成显式类型。它强制调用方思考空值路径,而不是侥幸跳过判断。

  • 只用于**返回值**场景,例如 findUserById(Long id) 应返回 Optional,而非 Usernull
  • 禁止将 Optional 用作字段、方法参数或集合元素——这违背其设计初衷,且会引发 Optional 嵌套(如 Optional>)等反模式
  • 链式调用安全:可用 map()flatMap()orElse() 等避免显式 isPresent() 判断,但慎用 get()(仍可能抛 NPE)

用 @NonNull 和 @Nullable 注解统一团队契约

注解本身不运行,但配合 IDE(IntelliJ / Eclipse)和静态分析工具(如 SpotBugs、ErrorProne),能在编码阶段标出潜在空值风险。

Figma
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Figma 是一款基于云端的 UI 设计工具,可以在线进行产品原型、设计、评审、交付等工作。

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  • 推荐使用 org.jetbrains.annotations.NotNull@Nullable(JetBrains 注解兼容性好,无需额外依赖)
  • 标注位置要一致:参数、返回值、字段都应覆盖;未标注的不等于“可为空”,而是“未声明”,IDE 默认按不可为空处理
  • 与 Lombok 配合时注意:@RequiredArgsConstructor 不会自动为 @NonNull 字段生成空检查,需手动加 @NonNull 到字段上,Lombok 才生成 Objects.requireNonNull()

警惕字符串和集合的“假安全”操作

很多开发者以为 String.isEmpty()list.size() 是安全的,却忘了它们的前提是对象本身不为 null。这类误判是 NPE 的高频来源。

立即学习Java免费学习笔记(深入)”;

  • 字符串判空务必先判非空再调方法:str != null && !str.trim().isEmpty(),或用 StringUtils.isNotBlank(str)(Apache Commons Lang)
  • 集合操作前先确认引用有效:if (list != null && !list.isEmpty()) { ... };避免直接写 list.get(0)list.stream().findFirst()
  • 流式操作不免疫 NPE:Stream.of(null).map(String::length) 会在 map 中触发 NPE,需提前过滤:Stream.of(str).filter(Objects::nonNull).map(String::length)
public class UserService {
    public User findUser(Long id) {
        Objects.requireNonNull(id, "id must not be null");
        return userRepository.findById(id)
                .orElseThrow(() -> new UserNotFoundException("User not found: " + id));
    }

    public Optional getDisplayName(User user) {
        if (user == null) return Optional.empty();
        return Optional.ofNullable(user.getProfile())
                .map(Profile::getName)
                .filter(name -> !name.trim().isEmpty());
    }
}
真正难防的不是单点 null,而是跨层传递后丢失上下文的“幽灵空值”。越靠近数据源头(DAO 层、API 入参)做拦截,后续逻辑就越干净;越依赖下游层层判空,系统就越脆弱。

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