Java语言学习--Java引用以及NullPointerException问题的解决

一、前言

　　前段时间在部署JPA项目时被一个java.lang.NullPointerException卡住了好久，后来搞明白了，是一个很基本的java引用的问题，也是一个涉及到Java语言本质的问题，整理了相关资料，记一博客分享之。

二、变量的本质

2.1 概念

　　计算机语言中能储存计算结果或能表示值的抽象概念，它分为变量名和变量值两部分。

2.2 变量与变量名

　　变量分为变量名和变量两个部分。在创建一个变量时，会在计算机中开辟一块内存，变量名就是人为地为这块内存起的一个名字，我们可以通过变量名来识别变量，便于我们区别和调用等等。这就相当于一间房子，这间房子又门牌号和房间两部分组成，门牌号是这间房子的标识，住户可以通过门牌号找到你对应的房间并入住。
　　（而在C和Java等语言的基本数据类型中，基本数据类型的变量不是引用，变量的名字就是存储的内容。）

2.3 变量创建的全程及其本质

如下图：

三、指针变量

　　指针变量是C语言中所特有的一种数据类型。也就是说，指针变量不同于普通变量，一般变量存储的是变量本身，而指针变量存储的是存放数据的内存单元的地址。可以通过内存单元的地址来访问内存单元，从而获取该内存单元的数据信息。
　　问题：那么指针变量存在的意义是什么呢？普通变量是如何被访问的？

四、Java中的引用

4.1 Java引用代码解析

如下代码：

Person person = new Person();
Person personA = new Person();
Person personB = new Person();

　　在这里，严谨地说，person、personA、personB仅仅是对象的名字而已，并不是对象本身，而是指向Person这个对象类型的一个对象名。
通过下面的验证即可证明之：

package cn.edu.sdut.softlab.test;

import cn.edu.sdut.softlab.person.Person;

public class PersonTest {

    public static void main(String args[]) {

        Person person = new Person();
        Person personA = new Person();
        Person personB = new Person();

        //打印测试各个对象的值
        System.out.println("三个对象的值：");
        System.out.println("person的值:" + personC);
        System.out.println("personA的值:" + personC);
        System.out.println("personB的值:" + personC);

        // 打印测试String常量
        System.out.println("三个对象的String常量：（意味着已经开辟内存空间）");
        System.out.println("person的String常量:" + person.toString());
        System.out.println("personA的String常量:" + personA.toString());
        System.out.println("personB的String常量:" + personB.toString());

        // 打印测试Class类型
        System.out.println("三个对象的类型：");
        System.out.println("person的Class:" + person.getClass());
        System.out.println("personA的Class:" + personA.getClass());
        System.out.println("personB的Class:" + personB.getClass());
    }

}

测试结果：

三个对象的值：
person的值:null
personA的值:null
personB的值:null
三个对象的String常量：（意味着已经开辟内存空间）
person的String常量:cn.edu.sdut.softlab.person.Person@15db9742
personA的String常量:cn.edu.sdut.softlab.person.Person@6d06d69c
personB的String常量:cn.edu.sdut.softlab.person.Person@7852e922
三个对象的类型：
person的Class:class cn.edu.sdut.softlab.person.Person
personA的Class:class cn.edu.sdut.softlab.person.Person
personB的Class:class cn.edu.sdut.softlab.person.Person

　　显然，上面三个变量person、personA、personB都已经实例化，但没有初始化，所以值为null，但是指向的都是同一个变量类型，并且已经开辟了属于自己扥内存空间，只是它们所占据的内存空间的位置不同而已。

4.2 从”NPE”的角度解释Java引用

如下代码所示：

package cn.edu.sdut.softlab.test;

import cn.edu.sdut.softlab.person.Person;

public class PersonTest {

    public static void main(String args[]) {

        Person personC;

        System.out.println("personC的值:" + personC);
        System.out.println("personC的String常量:" + personC.toString());
        System.out.println("personC的Class类型:" + personC.getClass());
    }
}

测试结果如下：

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException

原因分析：
　　这里只是声明了一个Person类型的引用，并没有实例化（初始化），所以，该personC对象没有指向任何实质的Person类型的对象。所以在访问该对象时无法找到其所指向的Person类型的对象，报出NullPointerException错误。
从这个角度也可以看出Java引用以及对象与对象名的本质区别。

4.3 基本数据类型的测试

如下代码所示：

package cn.edu.sdut.softlab.test;

import cn.edu.sdut.softlab.person.Person;

public class PersonTest {

    public static void main(String args[]) {

        String username = null;

        System.out.println("username的值:" + username);
        System.out.println("username的String常量:" + username.toString());
        System.out.println("username的Class类型:" + username.getClass());
    }
}

测试结果：

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException