详解Java8中Optional的常见用法

2022-11-13 16:11:05 详解用法常见

一、简介

Opitonal是java8引入的一个新类，目的是为了解决空指针异常问题。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。但是 Optional 的意义显然不止于此。

二、Java8 之前，空指针异常判断

java在使用对象过程中，访问任何方法或属性都可能导致 NullPointerException：

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

在这个小示例中，如果我们需要确保不触发异常，就得在访问每一个值之前对其进行明确地检查：

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();
}

为了简化这个过程，我们来看看用Optional类是怎么做的。

三、Optional的使用

1.创建Optional实例

重申一下，这个类型的对象可能包含值，也可能为空。你可以使用同名方法创建一个空的 Optional。

// 创建一个空的 Optional
        Optional<User> empty = Optional.empty();
        // 获取Optional的值
        empty.get();

毫不奇怪，尝试访问 emptyOpt 变量的值会导致 NoSuchElementException。

你可以使用 of() 和 ofNullable() 方法创建包含值的 Optional。两个方法的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:

User user = null;
Optional<User> user = Optional.of(user);

因此，你应该明确对象不为 null 的时候使用 of()。

如果对象即可能是 null 也可能是非 null，你就应该使用 ofNullable() 方法：

User user = null;
Optional<User> opt = Optional.ofNullable(null);

2.访问 Optional 对象的值

从 Optional 实例中取回实际值对象的方法之一是使用 get() 方法：

String name = "John";
Optional<String> opt = Optional.ofNullable(name);
assertEquals("John", opt.get());

不过，你看到了，这个方法会在值为 null的时候抛出异常。要避免异常，你可以选择首先验证是否有值：

方法	返回值	作用
Optional.isPresent()	boolean	当前对象为null 返回false 否则返回true
Optional.ifPresent(Consumer<? super T> action)	void	当前对象为null，啥都不做，否则执行函数式接口中的内容

User user = new User("湖南");
        Optional<User> opt = Optional.ofNullable(user);
        // opt 是否为Null
        System.out.println(opt.isPresent() ? "存在" : "不存在");
        // 不为null时执行的操作 这里也可以写成lambda方式
        opt.ifPresent(new Consumer<User>() {
            @Override
            public void accept(User user) {
				 System.out.println(user);
            }
        });

在我们的开发中，NullPointerException可谓是随时随处可见，为了避免空指针异常，我们常常需要进行一

些防御式的检查，所以在代码中常常可见if(obj != null) 这样的判断。幸好在jdk1.8中，java为我们提供了

一个Optional类，Optional类能让我们省掉繁琐的非空的判断。下面先说一下Optional中为我们提供的方法。

接下来，我们来看看提供空值的方法。

3.返回默认值

方法	返回值	作用
Optional.orElse()	User	对象为空的时候返回默认值
Optional.orElseGet()	User	对象为空的时候返回函数式接口的返回值（需要我们定义）

分ptional类提供了api用以返回对象值，或者在对象为空的时候返回默认值：orElse()，

如果有值则返回该值，否则返回传递给它的参数值：

User user = null;
        User user1 = new User("湖南");
		// 当user 为空时 返回orElse中的默认值
        User result = Optional.ofNullable(user).orElse(user1);
        System.out.println(result);
        // 执行结果
        User(address=湖南)

第二个同类型 Api 则有所不同，这个方法会在有值的时候返回值，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：

也就是说，其返回的结果是由我们所创建的

User user = null;
        // 当user 为空时 返回orElseGet 函数式接口中定义的返回值
        User result = Optional.ofNullable(user).orElseGet(() -> new User("默认"));
        System.out.println(result);

下面我们来看一个示例，突出二者的区别：

注意： 这里的Optional不是空的哦

public static void main(String[] args) {
        User user = new User("湖南"); 
        User user1 = (User) Optional.ofNullable(user).orElse(createUser("orElse"));
        User result = Optional.ofNullable(user).orElseGet(() -> createUser("orElseGet"));
        System.out.println(result);
    }

    private static User createUser(String str) {
        log.info("{} 创建的对象--", str);
        return new User("默认值");
    }
//  执行结果
[INFO ] 2022-09-12 13:40:30,987(0) --> [main] look.Word.Optional.Demo2.createUser(Demo2.java:31): orElse 创建的对象--  
User(address=湖南)
User(address=湖南)

可以看到，这个示例中，两个 Optional 对象都包含非空值，两个方法都会返回对应的非空值。不过，orElse() 方法仍然创建了 User 对象。与之相反，orElseGet() 方法不创建 User 对象。

在执行较密集的调用时，比如调用 WEB 服务或数据查询，这个差异会对性能产生重大影响。

4.返回异常 (常用)

方法	返回值	作用
Optional.orElseThrow()	void	它会在对象为空的时候抛出异常，而不是返回备选的值：

除了 orElse() 和 orElseGet() 方法，Optional 还定义了 orElseThrow() API —— 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());

这里，如果 user 值为 null，会抛出 IllegalArgumentException。

这个方法让我们有更丰富的语义，可以决定抛出什么样的异常，而不总是抛出 NullPointerException。

现在我们已经很好地理解了如何使用 Optional，我们来看看其它可以对 Optional 值进行转换和过滤的方法。

5.转换值

有很多种方法可以转换 Optional 的值。我们从 map() 和 flatMap() 方法开始。

先来看一个使用 map() API 的例子：

User user = new User("湖南");
        String address = Optional.ofNullable(user).map(u -> u.getAddress()).orElse("默认！");
        System.out.println(address.equals(user.getAddress())?"相同":"不相同");
	// 执行结果  User user = new User(); 结果 为 不相同 
	// 相同

map() 对值应用(调用)作为参数的函数，然后将返回的值包装在 Optional 中。这就使对返回值进行链试调用的操作成为可能 —— 这里的下一环就是 orElse()。

相比这下，flatMap() 也需要函数作为参数，并对值调用这个函数，然后直接返回结果。

下面的操作中，我们给 User 类添加了一个方法，用来返回 Optional：

User user = new User();
        String address = Optional.ofNullable(user)
                .flatMap(u -> Optional.ofNullable(u.getAddress()))
                .orElse("默认！");
        System.out.println(address.equals(user.getAddress()) ? "相同" : "不相同");
	// 执行结果  User user = new User(); 结果 为 不相同 
	// 相同

二者区别：

简单来说：二者返回值类型不同

map()的返回值类型：比如返回的是字符串 那么他的返回值类型就是字符串
flatMap()的返回值类型：则是用Optional包裹的，我们还可以对他进行一系列操作

6.过滤值

filter() 接受一个 Predicate 参数，返回测试结果为 true 的值。如果测试结果为 false，会返回一个空的 Optional。

来看一个根据基本的电子邮箱验证来决定接受或拒绝 User(用户) 的示例:

User user = new User( "234");
        Optional<User> result = Optional.ofNullable(user)
                .filter(u -> u.getAddress() != null && u.getAddress().contains("1"));
        System.out.println(result);

到此这篇关于详解Java8中Optional的常见用法的文章就介绍到这了,更多相关Java Optional内容请搜索以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持！

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