Java单例模式中偶然出现的诡异NPE

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Java单例模式中偶然出现的诡异NPE15

以下是一个应用类的简化代码，最近在这段代码的19行中出现了NPE，说tmpValueMap为null。这个工具类已经使用了几年，只出现过一次NPE，没再能重现，也不确定原因。
查过些资料，提到类属性的初始化会在构造函数执行前完成，那tmpValueMap不应该为null。即使这个说明不对，那也应该是16行的asynChecker先抛出NPE才对。google了一些类似的问题，但都不是这种偶然才会出问题的情况。
想不到合理的解释，特上来请教，望能指点一下。

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;


public class Singleton {
	
	private static Singleton instance = new Singleton();
	
	private Timer asynChecker = new Timer(true);
	
	private Map<Integer, String> tmpValueMap = new HashMap<Integer, String>();
	
	private Singleton() {
		asynChecker.schedule(new TimerTask() {
			@Override
			public void run() {
				tmpValueMap.clear();
			}
		}, 5000, 5000);
	}
	
	public static Singleton getInstance() {
		return instance;
	}
}

问题补充：

asyty 写道

呃貌似这代码不会出现问题的啊

要是19行出现问题了，有可能构造什么的都正常的，是在之后不断执行task的过程中，其他的代码里对tmpValueMap操作修改成了null

这个是有确认过的，tmpValueMap是私有成员，类内部也没有代码将它置为null

问题补充：

1v1_问天写道

现在还有这个问题吗？

实际上，这个代码用了好几年，目前为止，只出现过一次NPE，没有办法再重现，堆栈记录里也只是简单的说19行NullPointerException。

问题补充：

huoyj 写道

类加载的时候静态属性会最先执行的，所有run执行的时候可能会出你说的问题，建议你这样写：

private Map<Integer, String> tmpValueMap = null;

    private Singleton() {
        this. tmpValueMap = new HashMap<Integer, String>();
        asynChecker.schedule(new TimerTask() {
            @Override
            public void run() {
                tmpValueMap.clear();
            }
        }, 5000, 5000);
    }

我细看了一下Java编程思想，里面提到：无法阻止自动初始化的进行，它将在构造器被调用之前发生。(V4_zh,94p)
我理解为进入构造函数的时候，tmpValueMap=new ...是已经执行了的，所以不会为null。

问题补充：我把代码信息再补充一下，当时的异常信息是同事截了个图过来的，我抄写在下面，行号和给出的类代码重新对应过。

import java.util.HashMap;  
import java.util.Map;  
import java.util.Timer;  
import java.util.TimerTask;  

   
public class Singleton {
       
    private static Singleton instance = new Singleton();  
       
    private Timer asynChecker = new Timer(true);  
      
    private Map<Integer, String> tmpValueMap = new HashMap<Integer, String>();  
      
    private Singleton() {  
        asynChecker.schedule(new TimerTask() {  
            @Override  
            public void run() {  
                checkDisabledPools();  
            }  
        }, 5000, 5000);  
    }  
      
    public static Singleton getInstance() {  
        return instance;  
    }

    private void checkDisabledPools() {
        if (disabledPools.isEmpty())
			return;
        /*以下省略*/    
    }

}

Exception in thread "Timer-0" java.lang.NullPointerException
at com...Singleton.checkDisabledPools(Singleton.java:29)
at com...Singleton.access$000(Singleton.java:7)
at com...Singleton$1.run(Singleton.java:25)
at java.util.TimerThread.mainLoop(Timer.java:512)
at java.util.TimerThread.run(Timer.java:462)

问题补充：

asyty 写道

引用

private Map<Integer, String> tmpValueMap = new HashMap<Integer, String>();

if (disabledPools.isEmpty())

哪来的disabledPools？

不好意思，改得不完整，应该是

private Map<Integer, String> tmpValueMap = new HashMap<Integer, String>();   

if (tmpValueMap.isEmpty())

问题补充：

long502147 写道

import java.util.HashMap;

public class Singleton {

private static Singleton instance = new Singleton();

private Timer asynChecker = new Timer(true);

private Map<Integer, String> tmpValueMap = null;

private Singleton() {
tmpValueMap = new HashMap<Integer, String>();
asynChecker.schedule(new TimerTask() {
@Override
public void run() {
tmpValueMap.clear();
}
}, 5000, 5000);
}
}
有没有试试改成这样呢

。

改成这样也可以的，我主要是想了解一下异常的原因，避免下次又写错

设计模式

2011年10月24日 19:46

freewind886
15
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18个答案按时间排序按投票排序

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这个问题的本质是由于timer里面的线程没有从主存中同步状态过来，你这个是2个线程，timer里面的执行线程没有从主存中及时同步 tmpValueMap这个值，你两个线程共享变量也没有用到synchronized同步快，也没有用 volatile 关键字修饰，能不出问题吗？在没有这个同步的条件下本地线程什么时候从主存同步状态过来是不确定的。建议看看java内存模型和java并发编程实战那本书。里面都讲了这个。这个问题在tmpValueMap变量前用volatile修饰下就出每次主动同步状态到本地线程，但是还是不是线程安全的，你两个线程共享同一个变量既然不用同步？这样会出现数据不一致的情况。可以换成jdk里面的支持并发map替代这个hashMap。


private Map<Integer, String> tmpValueMap = new HashMap<Integer, String>(); 

//换成如下就不会出现问题了
private volatile Map<Integer, String> tmpValueMap = new ConcurrentHashMap<Integer, String>();

2011年11月06日 13:19

zhouguiping2008
3
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会不会执行顺序的问题，因为构造函数没有执行完成，tmpValueMap还没有被new出来，那样在run函数里面调用tmpValueMap就会发生错误，我记得有一本书里面提醒不要把未构造完成的对象的引用传递出去，不知道对不对。

2011年11月03日 17:20

frankfan915
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tmpValueMap 非线程安全

2011年11月02日 09:53

houfeng0923
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建议楼主搜索下代码，看代码里面是否有使用反射修改了这个tmpValueMap = null；
比如：

Singleton s = Singleton.getInstance();
Field f = Singleton.class.getDeclaredField("tmpValueMap");
f.setAccessible(true);
f.set(s, null);

我仅仅是一种猜想，其它还有什么情况我暂时没有想到~~

2011年10月31日 15:07

sd_zyl
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呃前面多打了个new

Map<Integer, String> tmpValueMap = Collections.synchronizedMap(new HashMap<Integer, String>());

Map<Integer, String> tmpValueMap = new ConcurrentHashMap<Integer, String>();

2011年10月28日 10:18

asyty
1942
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原先的代码应该没啥问题，要是把map改成线程安全的就更好了。。。。

 Map<Integer, String> tmpValueMap = Collections.synchronizedMap(new new HashMap<Integer, String>());

或者

 Map<Integer, String> tmpValueMap = new ConcurrentHashMap<Integer, String>();

2011年10月28日 10:16

asyty
1942
0 1 29

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Map不是线程安全的，会造成Map内部死循环、数据异常等情况，可以使用ConcurrentHashMap

2011年10月28日 07:47

RayChase
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引用

这个singleton可能不是线程安全的。

静态初始化应该是安全的，不过那个map不是线程安全的

可以用 Map<Integer, String> tmpValueMap = Collections.synchronizedMap(new new HashMap<Integer, String>()) 构造线程安全的Map

不过不知道NullPointException和这个有没有关系

2011年10月26日 08:45

asyty
1942
0 1 29

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引用

有没有试试改成这样呢

定义变量时赋值，是在构造函数执行之前的，所以两者的结果应该没啥区别

2011年10月26日 08:36

asyty
1942
0 1 29

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这个singleton可能不是线程安全的。

2011年10月26日 03:04

yawei
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import java.util.HashMap;  
import java.util.Map;  
import java.util.Timer;  
import java.util.TimerTask;  

   
public class Singleton {
       
    private static Singleton instance = new Singleton();  
       
    private Timer asynChecker = new Timer(true);  
      
    private Map<Integer, String> tmpValueMap = null;      
    private Singleton() {  
       tmpValueMap = new HashMap<Integer, String>();  

        asynChecker.schedule(new TimerTask() {  
            @Override  
            public void run() {  
                checkDisabledPools();  
            }  
        }, 5000, 5000);  
    }  
      
    public static Singleton getInstance() {  
        return instance;  
    }

    private void checkDisabledPools() {
        if (disabledPools.isEmpty())
			return;
        /*以下省略*/    
    }

}

有没有试试改成这样呢

2011年10月25日 18:33

long502147
35
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import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;

public class Singleton {

private static Singleton instance = new Singleton();

private Timer asynChecker = new Timer(true);

private Map<Integer, String> tmpValueMap = null;

private Singleton() {
tmpValueMap = new HashMap<Integer, String>();
asynChecker.schedule(new TimerTask() {
@Override
public void run() {
tmpValueMap.clear();
}
}, 5000, 5000);
}

public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}
有没有试试改成这样呢。