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作者：刘仁鹏
参考资料：

1. java.lang.NullPointerException is thrown using a method-reference but not a lambda expression
2. Run-Time Evaluation of Method References
3. Run-Time Evaluation of Lambda Expressions

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1.IDEA在诱导我写bug

• 看一下下面的代码，你认为它的输出会是什么？

public class Test {

    @org.junit.Test
    public void test() throws InterruptedException {
        testNPEOfLambda(null);
        Thread.sleep(1000);
        testNPEOfMethodRef(null);
    }

    private static void testNPEOfLambda(MyPrinter printer) {
        testNPE(() -> printer.out());
    }

    private static void testNPEOfMethodRef(MyPrinter printer) {
        testNPE(printer::out);
    }

    private static void testNPE(Runnable runnable) {
        Thread t = new Thread(runnable);
        t.setUncaughtExceptionHandler((t1, e) ->
                System.out.println(t1.getName() + " Exception!"));
        t.start();
    }

    static class MyPrinter {
        void out() {
            System.out.println("hello world");
        }
    }

}

• 可能你会说，testNPEOfLambda与testNPEOfMethodRef的区别不过是一个使用了lambda表达式，一个使用了方法引用，最终都是返回一个Runnable对象，结果肯定是一样的，类似下面这样：

//输出：
Thread-0 Exception!
Thread-1 Exception!

• 让我们来实际运行一下：

//输出：
Thread-0 Exception!

java.lang.NullPointerException
    at com.lpcoder.agile.base.Test.testNPEOfMethodRef(Test.java:17)
    at com.lpcoder.agile.base.Test.test(Test.java:9)
    ...略

• 这个结果和我们一开始预料的不一样啊，使用lambda表达式运行结果在意料之中，而使用方法引用则过早的就抛出了NPE。甚至IDEA都在我使用lambda表示式时给我提示：这里可使用方法引用。强烈暗示我这两种写法的效果是相同的：
  lambda.png-23kB

2.为什么方法引用与lambda表达式不同

• 让我们看下java官方文档中对方法引用的运行时求值的说明：

First, if the method reference expression begins with an ExpressionName or a Primary, this subexpression is evaluated. If the subexpression evaluates to null, a NullPointerException is raised, and the method reference expression completes abruptly. If the subexpression completes abruptly, the method reference expression completes abruptly for the same reason.
首先，如果方法引用表达式以ExpressionName或Primary开头，那么将对这个子表达式进行求值。如果子表达式的计算值为null，就会引发NullPointerException，方法引用表达式就会突然结束。如果子表达式突然结束，那么方法引用表达式也会因为同样的原因突然结束。

• 那为什么lambda表达式不会有这个问题呢，来看下对lambda表达式的运行时求值的说明：

Evaluation of a lambda expression is distinct from execution of the lambda body.
对lambda表达式的求值与执行lambda正文是不同的。

• 所以，方法引用和lambda表达式，是有区别的：方法引用会在运行时，会对::前的子表达式进行“预求值”，如果发现子表达式值为null，则抛出NPE。而lambda表达式不会，lambda表达式在运行时只会如常返回一个FunctionInterface实例，只有当真正运行lambda正文时，才会抛出NPE（缓求值）

3.总结

• 不要认为方法引用和lambda表达式是等价的（即使IDEA暗示你如此）
• 方法引用会对::符号前的子表达式进行预求值，如果发现值为null，会立即抛出NPE
• lambda表达式只有在真正运行lambda正文时，才会抛出NPE
• 如果需要用到javaFunctionInterface的缓求值特性，使用lambda表达式，而不要使用方法引用，否则有提前抛出NPE的风险

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end