Java调用setFromTree偶发StringTokenizer空指针异常问题咨询

问题现象 #

开发过程中偶发位于java.base/java.util.StringTokenizer.isDelimiter的NullPointerException，无法稳定复现。
异常堆栈：

java.base/java.util.StringTokenizer.isDelimiter(Unknown Source), 
java.base/java.util.StringTokenizer.scanToken(Unknown Source), 
java.base/java.util.StringTokenizer.countTokens(Unknown Source), 
com.sun.media.imageio.plugins.tiff.TIFFField.createFromMetadataNode(TIFFField.java:476), 
com.sun.media.imageioimpl.plugins.tiff.TIFFImageMetadata.parseIFD(TIFFImageMetadata.java:1576), 
com.sun.media.imageioimpl.plugins.tiff.TIFFImageMetadata.mergeNativeTree(TIFFImageMetadata.java:1600), 
com.sun.media.imageioimpl.plugins.tiff.TIFFImageMetadata.mergeTree(TIFFImageMetadata.java:1624), 
java.desktop/javax.imageio.metadata.IIOMetadata.setFromTree(Unknown Source)

触发调用代码：

// metaData 类型为 javax.imageio.metadata.IIOMetadata
// node 类型为 org.w3c.dom.Node
// formatName 值为 "com_sun_media_imageio_plugins_tiff_image_1.0"
metaData.setFromTree(formatName, node);

运行环境为Adopt OpenJDK OpenJ9 11.0.4。

根因判断 #

该异常不是JVM本身Bug导致，核心原因有两点：

1. StringTokenizer.isDelimiter触发空指针的唯一前置条件是构造时传入的分隔符参数为null，此时方法内调用delim.charAt()会直接抛出NPE。
2. 对应堆栈中旧版本com.sun.media.imageio TIFF处理包的TIFFField.createFromMetadataNode逻辑，读取TIFF节点属性值后直接传入StringTokenizer做分隔处理，没有做非空校验。当传入的DOM节点存在属性值为null的情况时，就会触发该异常。

问题偶发无法复现通常由两类场景触发：

• 待解析的TIFF文件元数据偶发损坏、字段缺失
• 代码中存在多线程并发操作IIOMetadata或DOM Node实例的情况：这两类对象都不是线程安全的，并发读写时会随机出现属性读取为null的异常。

目前公开的JDK 11.0.4 OpenJ9版本缺陷列表中，不存在会触发该场景StringTokenizer空指针的已知Bug。

修复建议 #

• 排查代码中IIOMetadata、DOM Node实例的使用逻辑，禁止跨线程共享这两类非线程安全对象，保证同一时间只有一个线程操作对应实例。
• 升级TwelveMonkeys TIFF图像插件到最新稳定版本，新版本已经补充了TIFF字段解析的空值校验逻辑，不会因为单个属性为null直接抛出空指针。
• 传入解析逻辑前先对Node节点做合法性校验，提前过滤结构损坏、必填属性缺失的元数据节点。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者extremecoder85