Java 解决和预防空指针异常都有哪些方法？
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1. 引言
在进行 Java 开发过程中，我们经常会遇到空指针异常（NullPointerException）这个令人头疼的问题。空指针异常是程序中最为常见的错误之一，它会导致程序崩溃、运行失败等一系列问题。本文将详细介绍 Java 中解决空指针异常的方法。
2. 空指针异常的原因
空指针异常通常发生在调用对象的方法或属性时，而该对象的值为 null。例如，下面这段代码中：
String str = null;
int length = str.length();
由于 str 对象的值为 null，因此在调用其 length 方法时会抛出空指针异常。
3. 预防空指针异常的方法
3.1 检查对象是否为null
要避免空指针异常，最基本的做法是在使用对象之前进行 null 检查。例如，在使用一个 String 对象之前，可以先检查它是否为 null，比如：
String str = null;
if(str != null) {int length = str.length();
}
这样，当对象为 null 时就不会调用其方法。
同样地，在调用一个方法时，也可以先对方法参数进行 null 检查。例如，下面这个方法需要一个 String 对象做参数：
public void process(String str) {if(str != null) {// 进行处理} else {// 抛出异常或返回错误信息}
}
3.2 使用Optional类
Optional 是 Java 8 中添加的一个新特性。它是一个可以包装任何类型的容器对象。Optional 对象可能包含null，也可能包含某个类型的非 null 值，表示一个可能为空也可能非空的值。使用它可以避免NullPointerException。
3.2.1 创建 Optional 对象
我们可以使用 Optional.of()、Optional.empty() 和 Optional.ofNullable() 方法来创建 Optional 对象。这些方法的主要区别在于它们如何处理 null 值。
使用 Optional.of() 方法创建 Optional 对象的时候，如果传入的参数为 null，就会抛出 NullPointerException 异常。例：
String str = null;
Optional<String> optionalStr = Optional.of(str); //抛出NullPointerException异常
使用 Optional.empty() 方法创建一个空的 Optional 对象。例：
Optional<String> optionalStr = Optional.empty(); //创建空的Optional对象
使用 Optional.ofNullable() 方法来创建 Optional 对象，如果传入的参数为 null，则创建一个空的 Optional 对象。例：
String str = null;
Optional<String> optionalStr = Optional.ofNullable(str); //创建空的Optional对象
3.2.2 使用 Optional 对象
使用 isPresent() 方法来判断 Optional 对象中是否包含非空的值。如果包含，返回 true，否则返回 false。例如：
String str = "hello";
Optional<String> optionalStr = Optional.of(str);if(optionalStr.isPresent()) {System.out.println(optionalStr.get()); //输出hello
}
使用 orElse() 方法来获取 Optional 对象中的值，如果 Optional 对象中包含非空的值，就直接返回这个值，否则返回传入的默认值。例：
String str = null;
Optional<String> optionalStr = Optional.ofNullable(str);String result = optionalStr.orElse("world");
System.out.println(result); //输出world
使用 orElseGet() 方法可以获取 Optional 对象中的值，如果 Optional 对象中包含非空的值，就直接返回这个值，否则返回由 Lambda 表达式生成的默认值。与 orElse() 方法不同的是，orElseGet() 方法中的默认值是由 Lambda 表达式生成的。例如：
String str = null;
Optional<String> optionalStr = Optional.ofNullable(str);String result = optionalStr.orElseGet(() -> "world");
System.out.println(result); //输出world
使用 orElseThrow() 方法可以获取 Optional 对象中的值，如果 Optional 对象中包含非空的值，就直接返回这个值，否则返回由 Lambda 表达式生成的异常。例：
String str = null;
Optional<String> optionalStr = Optional.ofNullable(str);
String result = optionalStr.orElseThrow(() -> new RuntimeException("value not found"));
使用 ifPresent() 方法可以在 Optional 对象中包含非空的值的情况下执行特定的操作。例：
String str = "hello";
Optional<String> optionalStr = Optional.of(str);
optionalStr.ifPresent(System.out::println); //输出hello
使用 get() 方法来获取 Optional 对象中的值，如果 Optional 对象中包含非空的值，就直接返回这个值，否则抛出 NoSuchElementException 异常。例：
String str = "hello";
Optional<String> optionalStr = Optional.of(str);String result = optionalStr.get();
System.out.println(result); //输出hello
3.3 使用Objects.requireNonNull方法
在 Java 7 中，Objects 类提供了 requireNonNull 方法来进行 null 检查。该方法的作用是检查传入的参数值是否为 null，如果是 null，则会抛出 NullPointerException 异常。
例如，下面是一个使用 requireNonNull 方法的例子：
String str = null;
Objects.requireNonNull(str, "参数值不能为null");
int length = str.length();
在以上代码中，如果 str 为 null，则会抛出 NullPointerException 异常，并带有指定的错误信息。当然，也可以不指定错误信息。
4. 解决空指针异常的方法
4.1 使用if语句
在代码中，使用 if 语句判定 null 值是避免 NullPointerException 的一种有效方法。在下面这段代码中：
String str = null;
if (str != null) {// 对str进行某些操作
}
如果 str 为 null，if 条件不成立，代码也就不会继续执行，因此就不会出现 NullPointerException。
4.2 使用try-catch语句
在代码中，使用 try-catch 语句处理 NullPointerException 异常是一种避免程序崩溃的应急处理方法。在下面这段代码中：
try {String str = null;int length = str.length();
} catch (NullPointerException e) {e.printStackTrace();// 进行异常处理
}
如果 str 为 null，就会抛出 NullPointerException 异常。此时，try 块中的代码便会停止执行，程序的控制权就会传递到 catch 块中。在 catch 块中，可以对异常进行处理。这样，就能够避免程序的崩溃。
4.3 使用三目运算符
在代码中，使用三目运算符是一种简单明了的避免 NullPointerException 的方法。在下面这段代码中：
String str = null;
int length = (str == null) ? 0 : str.length();
如果 str 为 null，就将 length 赋值为0；反之，就调用 str.length() 方法。
5. 总结
空指针异常是程序中很容易遇到的问题，为了避免这种问题，我们应该尽量在代码中避免使用 null 值。如果一定要使用 null 值，则应该在使用前进行 null 检查。本文介绍了预防和解决空指针异常的方法，包括检查对象是否为null、使用 Optional 类、使用 Objects.requireNonNull 方法、使用 if 语句、使用 try-catch 语句和使用三目运算符。在编写代码时，可以根据实际情况选择使用其中的一种或多种方法，以提高代码的容错性和可读性。