Spring Boot @Async场景下直接访问字段报NullPointerException的原因

相关代码 #

@Service
public class Listener {
    public ConcurrentHashMap<String, String> bars;

    public Listener() {
        bars = new ConcurrentHashMap<>();
    }

    public ConcurrentHashMap<String, String> getBars() {
        return bars;
    }

    @Async
    public void addBars(CountDownLatch counter) {
        bars.put("hello", "world");
        counter.countDown();
    }
}

@RestController
public class Controller {
    @Autowired
    Listener listener;

    @GetMapping("/")
    public String trial() throws InterruptedException {
        CountDownLatch counter = new CountDownLatch(1);
        listener.addBars(counter);
        counter.await();
        return listener.bars.get("hello"); // 直接访问字段会NPE，换成getBars()就正常
    }
}

原因解析 #

• Spring代理机制的影响：因为Listener类包含@Async注解的方法，Spring会为该类生成代理对象（默认用CGLIB代理，因为Listener是普通类未实现接口），以此实现异步逻辑。
• 代理对象的字段未初始化：Spring创建CGLIB代理时，为了提升性能，会通过Objenesis工具跳过原类构造方法的执行来实例化代理对象。这导致代理对象自身的bars字段没有被初始化（原类构造里的bars = new ConcurrentHashMap<>()未执行），直接访问listener.bars时，拿到的是代理对象中未初始化的null字段，因此抛出NullPointerException。
• getter方法的委托逻辑：调用getBars()方法时，由于该方法没有被@Async标注，代理对象会把方法调用委托给真正的Listener目标实例（这个实例的构造方法已正常执行，bars字段已初始化），所以能返回正确的ConcurrentHashMap实例，不会出现NPE。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者NewbieToCoding