JVM如何知道何时引发NullPointerException

Question

Java虚拟机如何知道何时引发NullPointerException？它会在我对某个对象调用的每个方法之前检查是否该对象为null，以检查是否必须抛出NullPointerException吗？如果是这样，这真的慢吗？

Answer 1

JVM可以使用两种方法来“检测”空值。

• JVM可以在使用引用之前显式测试引用的值。这代表了开销，但是JIT编译器可以优化一些null测试。例如：

  1. 对其进行方法调用this不能提供NPE。

  2. 如果p不是易失的，则可以这样写：

     if (p != null) { p.something(); }
     

     则p.something()不需要隐式的空值签入。

  3. 如果p不是易失的，则可以这样写：

     p.something();
     p.somethingElse();
     

     然后不需要第二个隐式空检查。

  还值得注意的是，空测试可能会对具有深层管道的CPU的性能产生零影响。这将取决于本地化的内存访问模式，以及编译器/硬件是否能够安排测试指令与（例如）内存提取或存储重叠。

• JVM可以使用虚拟内存硬件实现空检查。JVM将其虚拟地址空间中的第零页映射到不可读+不可写的页面。由于null表示为零，因此当Java代码尝试取消引用时，null这将尝试访问不可寻址的页面，并导致OS向JVM传递“ segfault”信号。JVM的segfault信号处理程序可以捕获此错误，找出代码在何处执行，然后在相应线程的堆栈上创建NPE并将其抛出。

  这很复杂并且相当昂贵。但是，没关系，NPE非常稀有。