创建游戏时出现 NullPointerException

Question

我正在创建一个游戏。它不会在 Eclipse 中引发错误，但是当我在调试模式下运行它时，它会在以下行引发 NullPointerException：

System.out.println("Stone x: " + blocks.get(BlockRectangle.getByID(rectID)).getX() + " y: " + blocks.get(BlockRectangle.getByID(rectID)).getY());

Game.java：

package lt.projecturanium;

import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.Canvas;
import java.awt.Color;
import java.awt.Dimension;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.image.BufferStrategy;
import java.util.HashMap;

import javax.swing.JFrame;

import lt.projecturanium.blocks.Block;
import lt.projecturanium.blocks.BlockRectangle;
import lt.projecturanium.entity.Player;
@SuppressWarnings("unused")

public class Game extends Canvas implements Runnable{

    private static final long serialVersionUID = 1L;

    private static JFrame _frame;
    public static Game _instance;

    private static final String TITLE = "Project Uranium";
    private static final int WIDTH = 650;
    private static final int HEIGHT = WIDTH * 3 / 4;

    private static final int UPDATE_RATE = 50;
    private static final int RENDER_RATE = 100;

    public static HashMap<Block, Coordinates> blocks = new HashMap<Block, Coordinates>();

    public int rectx = 0;
    public int recty = 0;
    public int rectID = 0;

    public boolean hitted = false;

    public float interpolation;

    public static final Dimension SIZE = new Dimension(WIDTH, HEIGHT);

    private Thread _thread;

    private boolean _running;

    private int _totalTicks = 0;
    private int _tps = 0;
    private int _fps = 0;

    public Game()
    {
        _instance = this;
        setPreferredSize(SIZE);
        setMinimumSize(SIZE);
        setMaximumSize(SIZE);

        _frame = new JFrame(TITLE);

        _frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.DISPOSE_ON_CLOSE);
        _frame.setLayout(new BorderLayout());
        _frame.add(_instance, BorderLayout.CENTER);
        _frame.pack();

        _frame.setResizable(false);
        _frame.setLocationRelativeTo(null);
        _frame.setVisible(true);
        createBufferStrategy(2);
        blocks.put(new Block(new BlockRectangle(200)), new Coordinates(30, 50));
    }
    public synchronized void start()
    {
        _running = true;
        _thread = new Thread(this, TITLE+"_main");
        _thread.start();
    }
    public synchronized void stop()
    {
        _running = false;
        if (_thread != null)
        {
            try {
                _thread.join();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    public void paint(Graphics g) {
        super.paint(g);  // fixes the immediate problem.
        Graphics2D g2 = (Graphics2D) g;
        g2.drawString("FPS: " + _fps + "\n TPS: " + _tps, 10, 10);
        if (hitted)
        {
            recty = 0;
            rectx += 21;
            rectID++;
            blocks.put(new Block(new BlockRectangle(rectID)), new Coordinates(rectx, recty));
            hitted = false;
        }
        recty++;
        g2.drawImage(Player.getTexture(), 60, 60, null);
        g2.drawRect(rectx, recty, 20, 20);
        g2.setColor(new Color(101, 67, 33));
        g2.fillRect(0, 430, getWidth(), getHeight());
        g2.setColor(new Color(0, 100, 0));
        g2.fillRect(0, 420, getWidth(), 10);
        g2.setColor(Color.BLACK);
        if (recty == (419 - 20))
        {   
            hitted = true;
        }
    }
    public void run() {
        double lastUpdateTime = System.nanoTime();
        double lastRenderTime = lastUpdateTime;
        final int ns = 1000000000;
        final double nsPerUpdate = (double) ns / UPDATE_RATE;
        final double nsPerRender = (double) ns / RENDER_RATE;
        final int maxUpdatesBeforeRender = 5;

        int lastSecond = (int) (lastUpdateTime / ns);
        int tickCount = 0;
        int renderCount = 0;
        while (_running) {

          long currTime = System.nanoTime();
          int tps = 0;

          while ((currTime - lastUpdateTime) > nsPerUpdate && tps < maxUpdatesBeforeRender) {
            update();
            tickCount++;
            _totalTicks++;
            tps++;
            lastUpdateTime += nsPerUpdate;
            interpolation = Math.min(1.0F, (float) ((currTime - lastUpdateTime) / nsPerUpdate));
            render(interpolation, getGraphics());
          }

          if (currTime - lastUpdateTime > nsPerUpdate) {
            lastUpdateTime = currTime - nsPerUpdate;
          }
          if (currTime - lastRenderTime == maxUpdatesBeforeRender + 1)
          {
              render(interpolation, getGraphics());
          }
          renderCount++;
          lastRenderTime = currTime;

          int currSecond = (int) (lastUpdateTime / ns);
          if (currSecond > lastSecond) {
            _tps = tickCount;
            _fps = renderCount;
            tickCount = 0;
            renderCount = 0;
            lastSecond = currSecond;
            _frame.setTitle(TITLE + " | TPS: " + _tps + " | FPS: "+ _fps);

          }

          while (currTime - lastRenderTime < nsPerRender && currTime - lastUpdateTime < nsPerUpdate) {
            Thread.yield();
            try {
              Thread.sleep(1);
            } catch (InterruptedException e) {
              e.printStackTrace();
            }
            currTime = System.nanoTime();
          }
        }   
      }
    public void update()
    {
        _frame.pack();
    }
    public void render(float interp, Graphics g)
    {
        BufferStrategy myStrategy = getBufferStrategy(); 
        Graphics gra = myStrategy.getDrawGraphics();
        paint(gra);
        g.dispose();
        myStrategy.show();
        //System.out.println("Grass x: " + blocks.get("grass").getX() + " y: " + blocks.get("grass").getY());
        System.out.println("Stone x: " + blocks.get(BlockRectangle.getByID(rectID)).getX() + " y: " + blocks.get(BlockRectangle.getByID(rectID)).getY());
    }
}

BlockRectangle.java：

package lt.projecturanium.blocks;

import java.awt.Image;
import java.io.IOException;
import java.util.HashMap;

import javax.imageio.ImageIO;

import lt.projecturanium.Game;

public class BlockRectangle extends Block{
    private int id;
    private static HashMap<Integer, BlockRectangle> rects = new HashMap<Integer, BlockRectangle>();
    public BlockRectangle(int id)
    {
        super();
        this.id = id;
        rects.put(id, this);
    }
    public int getID()
    {
        return this.id;
    }
    public static BlockRectangle getByID(int id)
    {
        return rects.get(id);
    }
    public static Image getTexture()
    {
        try{        
            return ImageIO.read(Game._instance.getClass().getClassLoader().getResource("../res/player.png"));   
        }
        catch(IOException e)
        {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}

Block.java：

包 lt.projecturanium.blocks;

public class Block {
    private Block block;
    public Block (Block block){
        this.block = block;
    }
    public Block getBlock() {
        return block;
    }
    public Block getBlockById(int id)
    {
        return block;
    }
    public Block()
    {

    }
}

错误：

Thread [Project Uranium_main] (Suspended (exception NullPointerException))  
    Game.render(float, Graphics) line: 186  
    Game.run() line: 139    
    Thread.run() line: not available    

Answer 1

通过查看可能为空的单个值开始调试。您可以使用此块作为示例：

BlockRectangle blockRectangle = BlockRectangle.getByID(rectID);
System.out.println("BlockRectangle: " + blockRectangle);
Coordinates coordinates= blocks.get(blockRectangle);
System.out.println("Coordinates: " + coordinates);
System.out.println("X: " + coordinates.getX());
System.out.println("Y: " + coordinates.getY());

一旦您确定什么是空值，您就可以开始回溯您的代码，以确定为什么没有设置您期望的值。

Answer 2

多么奇怪的编程......

但是，问题似乎就在这里：

1) 在Game 类中，您有一个HashMap<Block, Coordinates> 类型的静态字段，称为blocks。您正在为该映射中的键插入类 Block 的实例。对应的行是：

blocks.put(new Block(new BlockRectangle(rectID)), new Coordinates(rectx, recty));

2) 在同一行中创建BlockRectangle 类型的实例的同时，构造函数将构造中的对象作为键放入名为rects 的HashMap<Integer, BlockRectangle> 类型的静态字段中。对应的行是：

rects.put(id, this);

3) 然后你试图通过调用来获得一个块

blocks.get(BlockRectangle.getByID(rectID))

内部表达式BlockRectangle.getByID(rectID) 将返回在地图rects 中查找的BlockRectangle 实例。有了这个实例，现在在地图 blocks 中进行了查找，但这只会将 Blocks 存储为键，而不是 BlockRectangles（参见第 1 点）。

如果在Block 和BlockRectangle 中没有任何equals（和hashCode）方法，您将不会有任何进展。但是在这些类中实现这些方法会使情况变得更糟，因为将块与块矩形进行比较并不是一个好主意。

您应该彻底重新设计您的软件。

Answer 3

无论您在何处运行，您的代码都会引发 NullPointerException。只是在线程的run 方法中抛出这个异常只能通过两种方式捕获：要么通过try {...} catch(NullPointerException e) {...} 显式捕获，要么通过定义线程的uncaughtExceptionHandler()。

run 方法我不一定是您的run，而是定义为调用绘制渲染的方法。

根据您期望的 RuntimeExceptions，您可以定义这样的异常处理程序，也可以消除异常的原因。在您的情况下，get 方法之一找不到元素并返回 null。

Answer 4

空指针异常是您的代码尝试对某个值执行某些操作，但该值为空。一个值通常为空值，因为要么它没有实例化Object o = new Object，要么你从数据源中提取所需的记录不存在，它将返回空值。见http://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/lang/NullPointerException.html

在您的情况下，您在 System.out.println("Stone x: " + blocks.get(BlockRectangle.getByID(rectID)).getX() + " y: " + blocks.get(BlockRectangle.getByID(rectID)).getY()); 行中获得了 NPE，因为 Map 返回了一个空 BlockRectangle 对象。

关于您对@GamerJosh 的回答的评论，您的错误在坐标中，我猜这是因为您从getById() 返回了一个空BlockRectangle。可以这样想：您永远不会增加/更改您的 rectId 字段，而是将第一个对象添加为 ID 为200。除此之外，您在您的paint() 方法中添加ID 为0 的新块。但是，如果您在其他块出现在您的地图中之前到达此日志记录语句会发生什么？如果其中唯一记录的 ID 为 200，您的地图将返回 ID 0 什么？

话虽如此，我不认为保留所有 BlockRectangle 的地图是最伟大的程序设计。相反，请考虑在您的主类中使用一个变量来跟踪所有这些。

PS。你的英语很好，很高兴知道你在很小的时候就开始编程了！另外，由于您正在制作游戏，我想指出 Game Development Stack Exchange 网站，您可以在该网站上提出游戏特定问题，例如游戏设计或游戏开发者可能更深入了解的编程问题。