現在有這樣的一個需求：老板讓把所有的員工按年齡進行分組，然后統計各個年齡的人數。

這個需求，如果是在數據庫中，可以直接使用一個 group by 語句進行統計即可，那么在 Java 中的話，可以借助于 Java 8 中 Collectors 類提供的 groupingBy() 方法來實現，groupingBy() 方法返回的是一個 Map<key, value> 集合，如果通過 groupingBy() 分組的屬性 key 值為null，就會拋出空指針異常。

首先來定義一個員工類 Staff。

package com.magic.stream;public class Staff {private String name;private Integer age;public Staff(String name, Integer age) {this.name = name;this.age = age;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public Integer getAge() {return age;}public void setAge(Integer age) {this.age = age;}@Overridepublic String toString() {return "Staff{" +"name='" + name + '\'' +", age=" + age +'}';} }

再創建一個 Test.java 類，用來驗證將 List<Staff> 轉換為 Map<String, List<Staff>>，即按年齡將員工進行分組。

package com.magic.stream;import java.util.ArrayList; import java.util.List; import java.util.Map; import java.util.stream.Collectors;public class Test {public static void main(String[] args) {List<Staff> staffs = new ArrayList<>();staffs.add(new Staff("張三", 24));staffs.add(new Staff("李四", 26));staffs.add(new Staff("王五", 27));staffs.add(new Staff("趙六", 24));Map<Integer, List<Staff>> staffMap = staffs.stream().collect(Collectors.groupingBy(Staff::getAge));System.out.println(staffMap);} }

運行程序，輸出信息如下：

{24=[Staff{name='張三', age=24}, Staff{name='趙六', age=24}], 26=[Staff{name='李四', age=26}], 27=[Staff{name='王五', age=27}]}

此時再向員工表中添加一個周七，但是不設置年齡，如下：

public static void main(String[] args) {List<Staff> staffs = new ArrayList<>();staffs.add(new Staff("張三", 24));staffs.add(new Staff("李四", 26));staffs.add(new Staff("王五", 27));staffs.add(new Staff("趙六", 24));staffs.add(new Staff("周七", null));Map<Integer, List<Staff>> staffMap = staffs.stream().collect(Collectors.groupingBy(Staff::getAge));System.out.println(staffMap); }

再次運行，此時就會拋出空指針異常，錯誤信息如下：

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException: element cannot be mapped to a null keyat java.util.Objects.requireNonNull(Objects.java:228)at java.util.stream.Collectors.lambda$groupingBy$45(Collectors.java:907)at java.util.stream.ReduceOps$3ReducingSink.accept(ReduceOps.java:169)at java.util.ArrayList$ArrayListSpliterator.forEachRemaining(ArrayList.java:1374)at java.util.stream.AbstractPipeline.copyInto(AbstractPipeline.java:481)at java.util.stream.AbstractPipeline.wrapAndCopyInto(AbstractPipeline.java:471)at java.util.stream.ReduceOps$ReduceOp.evaluateSequential(ReduceOps.java:708)at java.util.stream.AbstractPipeline.evaluate(AbstractPipeline.java:234)at java.util.stream.ReferencePipeline.collect(ReferencePipeline.java:499)at com.magic.stream.Test.main(Test.java:21)

這個錯誤信息是如何報出的呢？下面一起來分析一下 Collectors.groupingBy() 這個方法的源碼了。

public static <T, K> Collector<T, ?, Map<K, List<T>>>groupingBy(Function<? super T, ? extends K> classifier) {return groupingBy(classifier, toList()); }

該方法的入參是 Function<? super T, ? extends K> classifier，指分類器，也就是上面示例代碼中的 Staff::getAge，在該方法中，又調用了重載方法 groupingBy()，其定義如下：

public static <T, K, A, D>Collector<T, ?, Map<K, D>> groupingBy(Function<? super T, ? extends K> classifier,Collector<? super T, A, D> downstream) {return groupingBy(classifier, HashMap::new, downstream); }

這個方法有兩個參數，一個是 classifier，另一個是 downstream，這個 downstream 用于如何對分組后的數據進行歸并操作，上一個方法中直接傳入了 toList() 方法，但是在這個方法中，也并沒有看到具體的實現，而是繼續調用了另一個重載方法，其定義如下：

public static <T, K, D, A, M extends Map<K, D>>Collector<T, ?, M> groupingBy(Function<? super T, ? extends K> classifier,Supplier<M> mapFactory,Collector<? super T, A, D> downstream) {// 用于存放可變結果的容器Supplier<A> downstreamSupplier = downstream.supplier();// 用于將結果值保存到可變容器BiConsumer<A, ? super T> downstreamAccumulator = downstream.accumulator();BiConsumer<Map<K, A>, T> accumulator = (m, t) -> {// 獲取 key 值，對應于上面的示例中，就是調用 Staff 的 getAge() 方法獲取員工的年齡// 此處會對獲取的值進行 null 校驗K key = Objects.requireNonNull(classifier.apply(t), "element cannot be mapped to a null key");A container = m.computeIfAbsent(key, k -> downstreamSupplier.get());downstreamAccumulator.accept(container, t);};// 創建一個合并器BinaryOperator<Map<K, A>> merger = Collectors.<K, A, Map<K, A>>mapMerger(downstream.combiner());@SuppressWarnings("unchecked")Supplier<Map<K, A>> mangledFactory = (Supplier<Map<K, A>>) mapFactory;// 判斷 finisher 函數是否為恒等函數，如果是則可以忽略，否則需要構建 finisherif (downstream.characteristics().contains(Collector.Characteristics.IDENTITY_FINISH)) {// 使用 CollectorImpl 類構建 Map 集合return new CollectorImpl<>(mangledFactory, accumulator, merger, CH_ID);}else {@SuppressWarnings("unchecked")Function<A, A> downstreamFinisher = (Function<A, A>) downstream.finisher();Function<Map<K, A>, M> finisher = intermediate -> {intermediate.replaceAll((k, v) -> downstreamFinisher.apply(v));@SuppressWarnings("unchecked")M castResult = (M) intermediate;return castResult;};return new CollectorImpl<>(mangledFactory, accumulator, merger, finisher, CH_NOID);} }

這個方法就是 groupingBy() 的最終實現，從上面的代碼分析可以看出，在具體的分組過程中，會使用 Objects.requireNonNull() 方法對 key 值進行校驗，如果 key 值為空，則會直接拋出異常了，此方法定義如下：

public static <T> T requireNonNull(T obj, String message) {if (obj == null)throw new NullPointerException(message);return obj; }

對于這種空指針異常，該如何處理呢？一般有兩種方式：

• 排除掉空值，空值本身沒有任何含義，可以去掉空值數據再進行分組；
• 將空值替換為一個默認值，再進行分組；

下面分別使用上面的兩種方式改寫代碼：

（1）排除掉空值

public static void main(String[] args) {List<Staff> staffs = new ArrayList<>();staffs.add(new Staff("張三", 24));staffs.add(new Staff("李四", 26));staffs.add(new Staff("王五", 27));staffs.add(new Staff("趙六", 24));staffs.add(new Staff("周七", null));Map<Integer, List<Staff>> staffMap = staffs.stream().filter(s -> Objects.nonNull(s.getAge())).collect(Collectors.groupingBy(Staff::getAge));System.out.println(staffMap); }

上面使用了 Objects.nonNull() 方法過濾掉了 age 字段為 null 的數據，運行程序，輸出結果如下：

{24=[Staff{name='張三', age=24}, Staff{name='趙六', age=24}], 26=[Staff{name='李四', age=26}], 27=[Staff{name='王五', age=27}]}

（2）將空值替換為一個默認值

public static void main(String[] args) {List<Staff> staffs = new ArrayList<>();staffs.add(new Staff("張三", 24));staffs.add(new Staff("李四", 26));staffs.add(new Staff("王五", 27));staffs.add(new Staff("趙六", 24));staffs.add(new Staff("周七", null));// 如果年齡為 null ，則賦值 -1，表示異常數據staffs.stream().filter(s -> Objects.isNull(s.getAge())).forEach(s -> s.setAge(-1));Map<Integer, List<Staff>> staffMap = staffs.stream().collect(Collectors.groupingBy(Staff::getAge));System.out.println(staffMap); }

運行程序，輸出結果如下：

{-1=[Staff{name='周七', age=-1}], 24=[Staff{name='張三', age=24}, Staff{name='趙六', age=24}], 26=[Staff{name='李四', age=26}], 27=[Staff{name='王五', age=27}]}

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Java 8中Collectors.groupingBy方法空指针异常源码分析的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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