学习与使用 Java 中的 Optional教程详解

前言：

　　Optional 被定义为一个简单的容器，主要解决的问题是开发中常见的空指针异常，本质上这是一个包含有可选值的包装类，在Java 8之前一般某个函数应该返回非空对象但是偶尔却可能返回了null，而在Java 8中，不推荐你返回null而是返回Optional。

　　我们从一个简单的用例开始。

User user = ...
if (user != null) {
String userName = user.getUserName();
if (userName != null) {
return userName.toUpperCase();
} else {
return null;
}
} else {
return null;
}

　　

　　从以上可以看出,对象字段比较多很容易就变得冗长，难以维护,我相信学完Optiona类完全可以简化这段代码。

Optional方法快速查看文档

 

Optional类的常用方法详解

of

为非null的值创建一个Optional。of方法通过工厂方法创建Optional类。需要注意的是，创建对象时传入的参数不能为null。如果传入参数为null，则抛出NullPointerException 。

//调用工厂方法创建Optional实例
Optional<String> name = Optional.of("Hello world ");
//传入参数为null，抛出NullPointerException.
Optional<String> someNull = Optional.of(null);

 

ofNullable

为指定的值创建一个Optional，如果指定的值为null，则返回一个空的Optional。ofNullable与of方法相似，唯一的区别是可以接受参数为null的情况。

//下面创建了一个不包含任何值的Optional实例
//例如，值为'null'
Optional empty = Optional.ofNullable(null);

 

isPresent

非常容易理解,如果值存在返回true，否则返回false。

//isPresent方法用来检查Optional实例中是否包含值
if (name.isPresent()) {
//在Optional实例内调用get()返回已存在的值
System.out.println(name.get());//输出Sanaulla
}

 

get

如果Optional有值则将其返回，否则抛出NoSuchElementException。

//执行下面的代码会输出：No value present 
try {
//在空的Optional实例上调用get()，抛出NoSuchElementException
System.out.println(empty.get());
} catch (NoSuchElementException ex) {
System.out.println(ex.getMessage());
}

 

ifPresent

如果Optional实例有值则为其调用consumer，否则不做处理。

//ifPresent方法接受lambda表达式作为参数。
//lambda表达式对Optional的值调用consumer进行处理。
name.ifPresent((value) -> {
System.out.println("The length of the value is: " + value.length());
});

 

orElse

如果Optional实例有值则将其返回，否则返回orElse方法传入的参数。

//如果值不为null，orElse方法返回Optional实例的值。
//如果为null，返回传入的消息。
//输出：There is no value present!
System.out.println(empty.orElse("There is no value present!"));
//输出：Sanaulla
System.out.println(name.orElse("There is some value!"));

 

orElseGet

orElseGet与orElse方法类似，区别在于得到的默认值。orElse方法将传入的字符串作为默认值，orElseGet方法可以接受Supplier接口的实现用来生成默认值。

//orElseGet与orElse方法类似，区别在于orElse传入的是默认值，
//orElseGet可以接受一个lambda表达式生成默认值。
//输出：Default Value
System.out.println(empty.orElseGet(() -> "Default Value"));
//输出：Sanaulla
System.out.println(name.orElseGet(() -> "Default Value"));

 

orElseThrow

如果有值则将其返回，否则抛出supplier接口创建的异常。

try {
//orElseThrow与orElse方法类似。与返回默认值不同，
//orElseThrow会抛出lambda表达式或方法生成的异常 
empty.orElseThrow(ValueAbsentException::new);
} catch (Throwable ex) {
//输出: No value present in the Optional instance
System.out.println(ex.getMessage());
}

 

map

如果有值，则对其执行调用mapping函数得到返回值。如果返回值不为null，则创建包含mapping返回值的Optional作为map方法返回值，否则返回空Optional。

//map方法执行传入的lambda表达式参数对Optional实例的值进行修改。
//为lambda表达式的返回值创建新的Optional实例作为map方法的返回值。
Optional<String> upperName = name.map((value) -> value.toUpperCase());
System.out.println(upperName.orElse("No value found"));

 

flatMap
如果有值，为其执行mapping函数返回Optional类型返回值，否则返回空Optional。flatMap与map（Funtion）方法类似，区别在于flatMap中的mapper返回值必须是Optional。调用结束时，flatMap不会对结果用Optional封装。而map方法的mapping函数返回值可以是任何类型T，调用结束时，map一定会对结果用Optional封装,如果mapper返回值是Optional，那么map就会将结果封装成Optional<Optional>类型。

Optional<String> name = Optional.ofNullable("Walker");
Optional<String> upperName = name.flatMap((value) -> Optional.of(value.toUpperCase()));
System.out.println(upperName.orElse("No value found"));//输出WALKER

 filter

filter方法通过传入限定条件对Optional实例的值进行过滤。如果有值并且满足断言条件返回包含该值的Optional，否则返回空Optional。

//filter方法检查给定的Option值是否满足某些条件。
//如果满足则返回同一个Option实例，否则返回空Optional。
Optional<String> longName = name.filter((value) -> value.length() > 6);
System.out.println(longName.orElse("The name is less than 6 characters"));//输出Sanaulla

//另一个例子是Optional值不满足filter指定的条件。
Optional<String> anotherName = Optional.of("Sana");
Optional<String> shortName = anotherName.filter((value) -> value.length() > 6);
//输出：name长度不足6字符
System.out.println(shortName.orElse("The name is less than 6 characters"));

 

empty
方法用于创建一个没有值的Optional对象

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

 

 总结：
　　Optional 是 Java 语言的有益补充 —— 它旨在减少代码中的 NullPointerExceptions，虽然还不能完全消除这些异常。

它也是精心设计，自然融入 Java 8 函数式支持的功能。总的来说，这个简单而强大的类有助于创建简单、可读性更强、比对应程序错误更少的程序。