深入学习Spring Boot排查 @Transactional 引起的 NullPointerException问题

写在前面

这个demo来说明怎么排查一个@transactional引起的nullpointerexception。

https://github.com/hengyunabc/spring-boot-inside/tree/master/demo-transactional-nullpointerexception

定位 nullpointerexception 的代码

demo是一个简单的spring事务例子，提供了下面一个studentdao，并用@transactional来声明事务：

@component
@transactional
public class studentdao {
 @autowired
 private sqlsession sqlsession;
 public student selectstudentbyid(long id) {
  return sqlsession.selectone("selectstudentbyid", id);
 }
 public final student finalselectstudentbyid(long id) {
  return sqlsession.selectone("selectstudentbyid", id);
 }
}

应用启动后，会依次调用selectstudentbyid和finalselectstudentbyid：

@postconstruct
 public void init() {
  studentdao.selectstudentbyid(1);
  studentdao.finalselectstudentbyid(1);
 }

用mvn spring-boot:run 或者把工程导入ide里启动，抛出来的异常信息是：

caused by: java.lang.nullpointerexception
 at sample.mybatis.dao.studentdao.finalselectstudentbyid(studentdao.java:27)
 at com.example.demo.transactional.nullpointerexception.demonullpointerexceptionapplication.init(demonullpointerexceptionapplication.java:30)
 at sun.reflect.nativemethodaccessorimpl.invoke0(native method)
 at sun.reflect.nativemethodaccessorimpl.invoke(nativemethodaccessorimpl.java:62)
 at sun.reflect.delegatingmethodaccessorimpl.invoke(delegatingmethodaccessorimpl.java:43)
 at java.lang.reflect.method.invoke(method.java:498)
 at org.springframework.beans.factory.annotation.initdestroyannotationbeanpostprocessor$lifecycleelement.invoke(initdestroyannotationbeanpostprocessor.java:366)
 at org.springframework.beans.factory.annotation.initdestroyannotationbeanpostprocessor$lifecyclemetadata.invokeinitmethods(initdestroyannotationbeanpostprocessor.java:311)

为什么应用代码里执行selectstudentbyid没有问题，而执行finalselectstudentbyid就抛出nullpointerexception?

同一个bean里，明明sqlsession sqlsession已经被注入了，在selectstudentbyid里它是非null的。为什么finalselectstudentbyid函数里是null？

获取实际运行时的类名

当然，我们对比两个函数，可以知道是因为finalselectstudentbyid的修饰符是final。但是具体原因是什么呢？

我们先在抛出异常的地方打上断点，调试代码，获取到具体运行时的class是什么：

system.err.println(studentdao.getclass());

打印的结果是：

class sample.mybatis.dao.studentdao$$enhancerbyspringcglib$$210b005d

可以看出是一个被spring aop处理过的类，但是它的具体字节码内容是什么呢？

dumpclass分析

我们使用dumpclass工具来把jvm里的类dump出来：

wget -o dumpclass.jar

找到java进程pid：

$ jps
5907 demonullpointerexceptionapplication

把相关的类都dump下来：

sudo java -jar dumpclass.jar 5907 'sample.mybatis.dao.studentdao*' /tmp/dumpresult

反汇编分析

用javap或者图形化工具jd-gui来反编绎sample.mybatis.dao.studentdao$$enhancerbyspringcglib$$210b005d。

反编绎后的结果是：

class studentdao$$enhancerbyspringcglib$$210b005d extends studentdao

studentdao$$enhancerbyspringcglib$$210b005d里没有finalselectstudentbyid相关的内容

selectstudentbyid实际调用的是this.cglib$callback_0，即methodinterceptor tmp4_1，等下我们实际debug，看具体的类型

public final student selectstudentbyid(long paramlong)
 {
 try
 {
  methodinterceptor tmp4_1 = this.cglib$callback_0;
  if (tmp4_1 == null)
  {
  tmp4_1;
  cglib$bind_callbacks(this);
  }
  methodinterceptor tmp17_14 = this.cglib$callback_0;
  if (tmp17_14 != null)
  {
  object[] tmp29_26 = new object[1];
  long tmp35_32 = new java/lang/long;
  long tmp36_35 = tmp35_32;
  tmp36_35;
  tmp36_35.<init>(paramlong);
  tmp29_26[0] = tmp35_32;
  return (student)tmp17_14.intercept(this, cglib$selectstudentbyid$0$method, tmp29_26, cglib$selectstudentbyid$0$proxy);
  }
  return super.selectstudentbyid(paramlong);
 }
 catch (runtimeexception|error localruntimeexception)
 {
  throw localruntimeexception;
 }
 catch (throwable localthrowable)
 {
  throw new undeclaredthrowableexception(localthrowable);
 }
 }

再来实际debug，尽管studentdao$$enhancerbyspringcglib$$210b005d的代码不能直接看到，但是还是可以单步执行的。

在debug时，可以看到

1. studentdao$$enhancerbyspringcglib$$210b005d里的所有field都是null

 

2. this.cglib$callback_0的实际类型是cglibaopproxy$dynamicadvisedinterceptor，在这个interceptor里实际保存了原始的target对象

 

3. cglibaopproxy$dynamicadvisedinterceptor在经过transactioninterceptor处理之后，最终会用反射调用自己保存的原始target对象

抛出异常的原因

所以整理下整个分析：

1.在使用了@transactional之后，spring aop会生成一个cglib代理类，实际用户代码里@autowired注入的studentdao也是这个代理类的实例

2.cglib生成的代理类studentdao$$enhancerbyspringcglib$$210b005d继承自studentdao

3.studentdao$$enhancerbyspringcglib$$210b005d里的所有field都是null

4.studentdao$$enhancerbyspringcglib$$210b005d在调用selectstudentbyid，实际上通过cglibaopproxy$dynamicadvisedinterceptor，最终会用反射调用自己保存的原始target对象

5.所以selectstudentbyid函数的调用没有问题

那么为什么finalselectstudentbyid函数里的sqlsession sqlsession会是null，然后抛出nullpointerexception？

1.studentdao$$enhancerbyspringcglib$$210b005d里的所有field都是null

2.finalselectstudentbyid函数的修饰符是final，cglib没有办法重写这个函数

3.当执行到finalselectstudentbyid里，实际执行的是原始的studentdao里的代码
4.但是对象是studentdao$$enhancerbyspringcglib$$210b005d的实例，它里面的所有field都是null，所以会抛出nullpointerexception

解决问题办法

1.最简单的当然是把finalselectstudentbyid函数的final修饰符去掉

2.还有一种办法，在studentdao里不要直接使用sqlsession，而通过getsqlsession()函数，这样cglib也会处理getsqlsession()，返回原始的target对象

总结

1.排查问题多debug，看实际运行时的对象信息

2。对于cglib生成类的字节码，可以用dumpclass工具来dump，再反编绎分析

总结

以上所述是小编给大家介绍的深入学习spring boot排查 @transactional 引起的 nullpointerexception问题，希望对大家有所帮助