为何使用相同Comparator时Stream.sorted遇null不抛NPE而List.sort会？

代码示例 #

public class ToSort {
    private String sortBy;

    public ToSort(String sortBy) {
        this.sortBy = sortBy;
    }
    public String getSortBy() {
        return sortBy;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Comparator<ToSort> comp = Comparator.comparing(ToSort::getSortBy);

        ToSort o1 = new ToSort("TEST");
        ToSort o2 = new ToSort(null);

        List list = new ArrayList<>();
        list.add(o1);
        list.add(o2);

        list.stream().sorted(comp); // ok
        list.sort(comp); // NullPointerException
    }
}

运行输出 #

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
    at java.base/java.util.Comparator.lambda$comparing$77a9974f$1(Comparator.java:469)
    at java.base/java.util.TimSort.countRunAndMakeAscending(TimSort.java:355)
    at java.base/java.util.TimSort.sort(TimSort.java:220)
    at java.base/java.util.Arrays.sort(Arrays.java:1515)
    at java.base/java.util.ArrayList.sort(ArrayList.java:1750)
    at com.oxand.simeox.model.pojo.ToSort.main(ToSort.java:28)

差异原因分析 #

核心差异来自两个方法的执行时机和底层实现逻辑：

• list.stream().sorted(comp)未触发实际排序：
  Stream是惰性求值的，sorted()方法仅创建一个标记了“待排序”状态的Stream对象，不会立即执行排序操作。只有当调用终止操作（比如collect()、forEach()、toArray()等）时，才会真正执行排序逻辑。你代码里仅调用了sorted()，没有后续终止操作，排序根本没执行，自然不会触发空指针异常。
  补充：如果给Stream加上终止操作，比如list.stream().sorted(comp).collect(Collectors.toList())，同样会抛出NPE，此时会执行实际排序，比较逻辑和list.sort()完全一致。

• list.sort(comp)立即执行排序并触发NPE：
  ArrayList的sort()方法底层依赖Arrays.sort，而Arrays.sort使用TimSort算法。TimSort在排序前会先执行countRunAndMakeAscending方法，该方法会遍历元素、尝试构建连续有序的序列，过程中会调用Comparator比较相邻元素。Comparator.comparing(ToSort::getSortBy)生成的比较器，会尝试让null属性与非null属性调用compareTo方法，而null无法调用方法，必然抛出NullPointerException。

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