當嵌套的Enum在其構造函數中引用父靜態成員時，為什么會得到NPE？

Question

重建的條件（據我所知）：

1. 嵌套枚舉引用父靜態成員
2. 嵌套類
3. 父類的靜態成員將枚舉作為嵌套類的構造函數參數
4. 枚舉在父類中的任何其他內容之前由外部類引用

在線運行此代碼： https ： //repl.it/repls/PlushWorthlessNetworking

import java.util.ArrayList;

class Recreate {

  private static ArrayList FEATURES = new ArrayList();

  public enum Car {
    TESLA(FEATURES);
    Car(ArrayList l) { }
  }

  public static class Garage {
    final Car car;

    Garage(Car car) {
      this.car = car;
    }
  }

  public static Garage ONE_CAR_GARAGE = new Garage(Car.TESLA);
}

class Main {
  public static void main(String[] args) {
    // inclusion of this line causes the next line to NPE
    System.out.println(Recreate.Car.TESLA);

    System.out.println(Recreate.ONE_CAR_GARAGE.car.toString());
  }
}

Answer 1

以下是發生的事情：

1. main方法開始執行
2. 您可以參考Recreate.Car.TESLA
3. 類加載器開始加載和初始化enum Car 。 如下所述，尚未加載或初始化類Recreate 。
4. TESLA的初始化程序指的是FEATURES
5. 這會導致加載和初始化類Recreate
6. 由於靜態初始化的一部分Recreate ，類Garage被加載，intialized，並且實例ONE_CAR_GARAGE被創建。

這里的問題是，此時， enum Car的構造不完整， Car.TESLA的值為null 。

盡管類可以嵌套，但嵌套類不是作為外部類初始化的一部分加載和初始化的情況。 它們可能看起來嵌套在源中，但每個類都是獨立的。 靜態嵌套類等同於頂級類。 非靜態類也是相同的，但是能夠通過隱藏引用引用包含類中的成員。

您可以自己查看是否在調試器中運行此命令，將斷點放在多個位置，並檢查每個斷點處的堆棧。

我使用以下代碼在Eclipse中對此進行了測試/調試，並在指定的位置設置了斷點。 它與您的代碼略有不同，但不應表現得不同：

public class Foo5
{
    static class Recreate {

        private static ArrayList FEATURES = new ArrayList();

        public  enum Car {
          TESLA(FEATURES);
          Car(ArrayList l) { 
              System.out.println("car"); // *** Breakpoint ***
          }
        }
        public static Garage ONE_CAR_GARAGE = new Garage(Car.TESLA);

        public static class Garage {
            final Car car;

            Garage(Car car) {
              this.car = car;  // *** Breakpoint ***
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Recreate.Car car = Recreate.Car.TESLA;
        System.out.println(Recreate.Car.TESLA);
        System.out.println(Recreate.ONE_CAR_GARAGE.car.toString());
    }   
}

您將要擊中的第一個斷點將是Garage(Car car)構造函數中的斷點。 在那一點上檢查堆棧你會看到

Foo5$Recreate$Garage.<init>(Foo5$Recreate$Car) line: 23 
Foo5$Recreate.<clinit>() line: 17   
Foo5$Recreate$Car.<clinit>() line: 12   
Foo5.main(String[]) line: 29    

因此，當調用Garage構造函數時，它尚未從創建Car返回。 這是由您在類之間創建的復雜依賴關系決定的，因此解決方案是解開依賴關系。 你如何做到這將取決於你的最終目標。

Answer 2

你有一個隱藏的循環依賴，令JVM感到困惑。 我們來看看你的代碼吧。

class Recreate {

  private static ArrayList FEATURES = new ArrayList();

  public enum Car {
    TESLA(FEATURES);
    Car(ArrayList l) { }
  }

  public static class Garage {
    final Car car;

    Garage(Car car) {
      this.car = car;
    }
  }

  public static Garage ONE_CAR_GARAGE = new Garage(Car.TESLA);
}

我們還需要一些來自JLS頁面的片段。

類或接口類型T將在第一次出現以下任何一個之前立即初始化：

• 使用由T聲明的靜態字段，該字段不是常量變量（第4.12.4節）。

12.4.2。 詳細的初始化程序

...

9. 接下來，按文本順序執行類的類變量初始值設定項和類的靜態初始值設定項，或接口的字段初始值設定項，就好像它們是單個塊一樣。

因此，我們的靜態數據在首次引用時正在初始化。 現在，你的Car.TESLA是隱式static final ，但根據定義 ，它不是常數。

常量變量是基本類型或類型String的最終變量，使用常量表達式初始化

所以對於我們來說，也有在這里打球三個靜態非恆定的變量： FEATURES ， TESLA和ONE_CAR_GARAGE 。

現在，在您的工作案例中，您引用Recreate.ONE_CAR_GARAGE 。 這是一個靜態字段的引用Recreate ，所以FEATURES ，然后ONE_CAR_GARAGE得到初始化。 然后，初始化過程中 ONE_CAR_GARAGE ， TESLA被因為它的枚舉類中引用初始化。 一切都很好。

但是，如果我們過早地引用枚舉，那么我們會以錯誤的順序執行操作。 Recreate.Car.TESLA被引用，因此TESLA被初始化。 TESLA引用FEATURES ，所以Recreate已被初始化。 這將導致FEATURES和ONE_CAR_GARAGE 之前得到初始化TESLA完成現有的。

這是隱藏的依賴性，讓你絆倒。 Recreate.Car取決於Recreate取決於Recreate.Car 。 將ONE_CAR_GARAGE字段移動到Garage類將導致它無法使用FEATURES初始化並將解決您的問題。