Optional类详解

简述

　　Optional类是java8中引入的一个非常有用的类，主要用处是解决编程中的空指针异常，本质上，这是一个包含有可选值的包装类，这意味着 Optional 类既可以含有对象也可以为空。Optional 是 Java 实现函数式编程的强劲一步，并且帮助在范式中实现。

空指针异常的麻烦

　　在java8之前，任何访问对象方法或属性的调用都有可能导致空指针异常，例如：

String isocode = user.getAddress().getCountry().getIsocode().toUpperCase();

　　这行代码如果我们需要确保不触发异常，我们就要写成：

if (user != null) {
    Address address = user.getAddress();
    if (address != null) {
        Country country = address.getCountry();
        if (country != null) {
            String isocode = country.getIsocode();
            if (isocode != null) {
                isocode = isocode.toUpperCase();
            }
        }
    }
}

创建Optional实例

　　使用empty()创建空实例

Optional<User> emptyOpt = Optional.empty();

　　尝试访问emptyOpt变量的值会导致NoSuchElementException

　　使用of()或ofNullable()方法创建包含值的Optional，不同之处在于：如果你把 null 值作为参数传递进去，of() 方法会抛出 NullPointerException

Optional<User> opt1 = Optional.of(user);
Optional<User> opt1 = Optional.ofNullable(user);

访问Optional对象的值

　　使用get()方法获取Optional的值

Optional<User> opt1 = Optional.of(user);
User tmp = opt1.get();

　　get方法会在值为null的时候抛出异常，我们可以用ifPresent()方法验证值是否为空

返回默认值

　　orElse()方法可以在创建实例时就指定返回的默认值

User user = null;
User user2 = new User("anna@gmail.com", "1234");
User result = Optional.ofNullable(user).orElse(user2);

　　因为user是空，所以此时我们想获取result的值的话会得到user2

　　我们也可以使用orElseGet()，如果没有值，它会执行作为参数传入的 Supplier(供应者) 函数式接口，并将返回其执行结果

User result = Optional.ofNullable(user).orElseGet( () -> user2);

　　不同的是使用orElse的话无论创建的值是否为空，都会orElse里的代码，如果里面有创建新的实例，这会对性能产生很大影响

　　另外我们可以使用orElseThrow()，它会在对象为空的时候抛出异常，而不是返回备选的值

User result = Optional.ofNullable(user)
        .orElseThrow( () -> new IllegalArgumentException());

　　此时如果user为空，会抛出我们定义的异常IllegalArgumentException

转换值

　　我们可以使用map方法，将 Optional里的元素进行转换

User user = new User("anna@gmail.com", "1234");
String email = Optional.ofNullable(user)
        .map(u -> u.getEmail()).orElse("default@gmail.com");

　　注意无论是user为null，还是user里的Email为空，都会触发返回orElse里的默认值，这也就Optional的map操作的链式调用的精髓，我们可以不断的接着写map，无需一次次地判断是否为空

　　注意如果当对象发生Optinoal嵌套的时候，我们需要使用flatMap方法，详细请看：https://blog.csdn.net/qq_35634181/article/details/101109300

过滤值

　　filter()接受一个Predicate参数，返回测试结果为 true 的值

　　用法和stream的filter一模一样，例如我们可以检查用户的邮箱是否带@

User user = new User("anna@gmail.com", "1234");
Optional<User> result = Optional.ofNullable(user)
        .filter(u -> u.getEmail() != null && u.getEmail().contains("@"));

对原来if的改进

　　对于User类我们对其进行重构，使其getter方法返回Optional类

public class User {
    private Address address;

    public Optional<Address> getAddress() {
        return Optional.ofNullable(address);
    }

    // ...
}
public class Address {
    private Country country;

    public Optional<Country> getCountry() {
        return Optional.ofNullable(country);
    }

    // ...
}

　　上面的嵌套结构可以用下面的图来表示：

　　之前冗杂的if判断我们就可以改成这样：

String result = Optional.ofNullable(user)
        .flatMap(u -> u.getAddress())
        .flatMap(a -> a.getCountry())
        .map(c -> c.getIsocode())
        .orElse("default");

　　也可以简写成这样：

String result = Optional.ofNullable(user)
  .flatMap(User::getAddress)
  .flatMap(Address::getCountry)
  .map(Country::getIsocode)
  .orElse("default");

Reference

　　https://blog.csdn.net/wwe4023/article/details/80760416

　　https://blog.csdn.net/qq_35634181/article/details/101109300