Timer引发NullPointerException：判断object非空后被置null是否可能？

有一个名为foo的Swing类对象（每秒显示时间的窗口），核心代码如下：

Timer timer = new Timer();
timer.scheduleAtFixedRate(new TimerTask() {
    
    @Override
    public void run() {
        
        if(object != null){
              object.getProperty(); // 此处抛出NullPointerException
        }
    }
 }, 0, 1000);

另一个类中会执行：

foo.setObject(null);

请问是否存在执行完if(object != null)判断后、调用object.getProperty()之前，另一个类中的foo.setObject(null)被执行的情况？

是的，这种情况完全可能发生，本质是多线程环境下的竞态条件导致的：

• TimerTask的run方法运行在Timer的后台线程，而foo.setObject(null)是在另一个独立线程（比如Swing事件调度线程或业务线程）执行，两个线程会抢占CPU时间片。
• 当后台线程刚完成object != null的非空检查，CPU时间片切换到执行setObject(null)的线程，把object置为null；等切回后台线程执行object.getProperty()时，object已经是null，自然抛出NullPointerException。

解决方法 #

可以通过以下几种方式避免这个问题：

• 局部变量缓存（轻量首选）：把object先赋值给线程栈内的局部变量，局部变量不会被其他线程修改，后续操作直接用这个局部变量：

Timer timer = new Timer();
timer.scheduleAtFixedRate(new TimerTask() {
    
    @Override
    public void run() {
        Object localObj = object; // 缓存到局部变量
        if(localObj != null){
              localObj.getProperty();
        }
    }
 }, 0, 1000);

• 同步锁：给object的读写操作加同一锁，保证检查和调用的原子性：

Timer timer = new Timer();
timer.scheduleAtFixedRate(new TimerTask() {
    
    @Override
    public void run() {
        synchronized (foo) { // 使用foo作为锁对象
            if(object != null){
                  object.getProperty();
            }
        }
    }
 }, 0, 1000);

// 对应的setObject方法也要加同步
public synchronized void setObject(Object obj) {
    this.object = obj;
}

• 原子引用：用AtomicReference包装object，利用原子操作保证线程安全：

private AtomicReference<Object> objectRef = new AtomicReference<>();

// TimerTask中的代码
Timer timer = new Timer();
timer.scheduleAtFixedRate(new TimerTask() {
    
    @Override
    public void run() {
        Object localObj = objectRef.get();
        if(localObj != null){
              localObj.getProperty();
        }
    }
 }, 0, 1000);

// 设置方法
public void setObject(Object obj) {
    objectRef.set(obj);
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Javi