Java三元表达式装箱拆箱NPE问题
问题
今天在测试环境的运营后台查询商品库存时发现后端接口报错，返回code为904，该错误码表示内部错误。于是在微服务日志里查看，发现某方法报了NPE(java.lang.NullPointer)。
方法里关键的报错代码如下：
public Integer queryXxx(String xx, String yy) {
...
XxxRo xxxRo = queryXxxRo(xx, yy);
return xxxRo != null ? xxxRo.getQuantity() : 0;
}
日志里错误异常堆栈里看到抛NPE异常的行号对应这一行代码：
return xxxRo != null ? xxxRo.getQuantity() : 0;
初探
初一看如果变量xxxRo为null，那么xxxRo.getQuantity()会抛NPE。
可语句里判断了的xxxRo不为null才执行，否则返回0，按理说变量xxxRo为null应返回0。
queryXxxRo(xx, yy)是从Redis里查询数据，将相关参数拼好key在Redis去查发现有数据。
Redis里存储类型为hash，对应XxxRo里的每个字段，其中hget xxx quantity值为4000000012。
复现
本地启动库存服务，通过dubbo支持的telnet里invoke命令调用该接口，也是那一行代码抛NPE。
我在return xxxRo != null ? xxxRo.getQuantity() : 0;这一行代码打了个断点调试，
发现xxxRo不为null，在IDEA里展开该对象，其中各字段都有值，只有quantity字段为null。
quantity在Redis查出来值为4000000012，为何xxxRo里的quantity字段为null?
注意到日志里还有一个异常：
java.lang.NumberFormatException: For input string: "4000000012"
这里因为4000000012超过了Integer.MAX的值2147483647，项目框架里Redis的hash转换为Ro对象时用的Integer.valueOf()，
该方法抛的NumberFormatException，转换单个字段失败后记录了错误日志并继续执行。
4000000012是其它系统推过来的值，经检查日志和沟通，是测试同学另外一个系统的界面上设置的值过大。
通过Fn + Option + F8调出Evalute窗口，将xxxRo != null ? xxxRo.getQuantity() : 0复制进去执行，结果为null，并没有抛NPE。
F9放开断点进行执行，日志里打印NPE，跟测试环境一致。
分析
仔细审视这行代码，它用到了三元表达式来判断，表达式执行后直接return，而方法的返回是Integer类型，
而xxxRo.getQuantity()也是Integer类型，好像没问题。
注意到三元表达式的另一个分支返回的是0，想起Java在装箱/拆箱时(boxing/unboxing)可能会有NPE，
刚才本地复现时通过断点在IDEA的看到xxxRo的quantity字段为null，因为返回值是0，
可能这里先进行了拆箱，然后进行装箱的转换。
模拟
int b = (Integer) null;
这行代码null经过装箱，然后自动拆箱时抛了NPE
继续通过几个例子来模拟：
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;
import java.io.Serializable;
import java.util.Optional;
/**
* @author cdfive
*/
public class SpecialNPETest {
public static void main(String[] args) {
// Basic test
basic();
// OK
case1();
// NPE
case2();
// NPE
case3();
// OK
case4();
// OK
case5();
// OK
case6();
}
private static void basic() {
System.out.println("basic start");
// OK
Integer a = (Integer) null;
// NPE
try {
int b = (Integer) null;
} catch (Exception e) {
System.out.println("exception=" + e.getClass().getName() + ",msg=" + e.getMessage());
}
System.out.println();
System.out.println("basic end");
}
private static void case1() {
System.out.println("case1 start");
try {
Item item = new Item();
item.setId(1);
item.setQuantity(5);
// OK
Integer result = item != null ? item.getQuantity() : 0;
System.out.println(result);
} catch (Exception e) {
System.out.println("case1 error,exception=" + e.getClass().getName() + ",msg=" + e.getMessage());
}
System.out.println("case1 end");
System.out.println();
}
private static void case2() {
System.out.println("case2 start");
try {
Item item = new Item();
item.setId(1);
// NPE
Integer result = item != null ? item.getQuantity() : 0;
} catch (Exception e) {
System.out.println("case2 error,exception=" + e.getClass().getName() + ",msg=" + e.getMessage());
}
System.out.println("case2 end");
System.out.println();
}
private static void case3() {
System.out.println("case3 start");
try {
Item item = new Item();
item.setId(1);
// NPE
int result = item != null ? item.getQuantity() : 0;
System.out.println(result);
} catch (Exception e) {
System.out.println("case3 error,exception=" + e.getClass().getName() + ",msg=" + e.getMessage());
}
System.out.println("case3 end");
System.out.println();
}
private static void case4() {
System.out.println("case4 start");
try {
Item item = new Item();
item.setId(1);
// OK
Integer result;
if (item != null) {
result = item.getQuantity();
} else {
result = 0;
}
System.out.println(result);
} catch (Exception e) {
System.out.println("case4 error,exception=" + e.getClass().getName() + ",msg=" + e.getMessage());
}
System.out.println("case4 end");
System.out.println();
}
private static void case5() {
System.out.println("case5 start");
try {
Item item = new Item();
item.setId(1);
// OK
Integer result = item != null ? item.getQuantity() : Integer.valueOf(0);
System.out.println(result);
} catch (Exception e) {
System.out.println("case5 error,exception=" + e.getClass().getName() + ",msg=" + e.getMessage());
}
System.out.println("case5 end");
System.out.println();
}
private static void case6() {
System.out.println("case6 start");
try {
Item item = new Item();
item.setId(1);
// OK
Integer result = Optional.ofNullable(item).map(o -> o.getQuantity()).orElse(null);
System.out.println(result);
} catch (Exception e) {
System.out.println("case6 error,exception=" + e.getClass().getName() + ",msg=" + e.getMessage());
}
System.out.println("case6 end");
System.out.println();
}
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
@Data
private static class Item implements Serializable {
private Integer id;
private Integer quantity;
}
}
解决
return xxxRo != null ? xxxRo.getQuantity() : 0;修改这行代码。
3种思路：
- 改用if/else判断
Integer result;
if (xxxRo != null) {
result = xxxRo.getQuantity();
} else {
result = 0;
}
- 基础类型0改为包装类型Integer.value(0)
Integer result = xxxRo != null ? xxxRo.getQuantity() : Integer.valueOf(0);
- 改用Optional处理
Integer result = Optional.ofNullable(xxxRo).map(o -> o.getQuantity()).orElse(0);
注意：
- 当xxxRo不为null，xxxRo里的quantity为null时，前2种方式返回的是null，第3种方式里返回的是0
- 当xxxRo为null时，3种方式都返回0
