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Optional是JDK8引入的新特性摄闸，旨在解決空指針異常問題（后文采用NPE代指）。您可以將其看做為一個容器除盏，可以存放null值或非null的對象，Optional類目的是迫使用戶注意可能存在的NPE問題秋柄。關(guān)于它是否可以取代null值，可以參考下Java進階篇（3）—Optional（是否使用Optional來代替null）這篇文章。

Optional不推薦作為屬性撵孤、方法參數(shù)、集合元素竭望。因為完全可以使用null值來取代Optional邪码，并且Optional效率更加低下。甚至Optional類不能進行序列化咬清。它的使用場景便在于可以作為方法返回值闭专。來使得用戶注意存在的NPE問題。

Optional類更像一把雙刃劍旧烧，它可以盡量避免NPE對程序產(chǎn)生的潛在威脅影钉，而且鏈式操作，可以更加直觀掘剪、優(yōu)雅的對復(fù)雜對象進行處理平委。但是它并不能解決NPE問題，并且它作為一個引用夺谁，效率會更加的低下廉赔。我們在使用過程中愚墓，不能濫用Optional類。

1. Optional類如何構(gòu)建

既然Optional為存放對象的容器昂勉，我們首先考慮的如何將對象存入到Optional容器中。

2. Option類如何使用

上面我們說到Optional并不能解決NPE問題，我們使用《1. Optional類如何構(gòu)建》方法笆环，將null值存入了Optional類攒至，使用get()方法獲取值時，會出現(xiàn)NoSuchElementException異常躁劣。實際上迫吐，他只是將NullPointerException異常進行了轉(zhuǎn)化。在調(diào)用get()方法時账忘，必須調(diào)用isPresent()方法志膀，去判斷對象是否存在。

2.1 Optional使用的錯誤案例

但是你以為這樣就是正確使用Optional的姿勢嗎鳖擒？
反例：若是我們以為這樣可以解決NullPointException問題溉浙，那么可真是有點大材小用了。

    @Test
    public void test2() {
        User user = null;
        //構(gòu)建Optional對象
        Optional<User> optional = Optional.ofNullable(user);
        //判斷Optional對象是否存在
        if (optional.isPresent()) {
            //業(yè)務(wù)操作
            System.out.println(optional.get());
        } else {
            //異常處理
            throw new RuntimeException("user不存在");
        }
    }

由上例我們可以看出：isPresent()方法實際上和obj!=null方法沒有任何的區(qū)別蒋荚，若是沒有isPresent()方法而單獨使用get()調(diào)用戳稽。也可能存在NoSuchElementException異常。

Optional類型不能作為字段或者方法參數(shù)期升，Optional是一個類庫方法惊奇，可明確表示可能無值請求下的返回類型。Optional類型不可序列化播赁。

使用Optional時颂郎，應(yīng)該盡量不調(diào)用Optional.get()方法，Optional.isPresent()更應(yīng)該被看做一個私有的方法（在Optional中其他方法借助該方法進行邏輯判斷）行拢，不應(yīng)該用其處理NullPointerException異常祖秒。

2.2 Optional正確的使用方式

在Optional中我們真正可以依賴的是除了isPresent()和get()方法的其他方法：我們可以通過下列的方法完成Optional鏈式操作。

在鏈式操作中舟奠，若出現(xiàn)NPE問題竭缝，或Filter返回false，那么便會執(zhí)行我們的異常方案沼瘫，即orElse()/ofNullable /orElseThrow方法抬纸，我們無需在為空指針異常而擔憂。我們便可以對該對象進行任意的操作耿戚。

//流類型轉(zhuǎn)化
public<U> Optional<U> map(Function<? super T, ? extends U> mapper)
//if...else
public T orElse(T other)
public T orElseGet(Supplier<? extends T> other)
//若存在的處理邏輯
public void ifPresent(Consumer<? super T> consumer)
//篩選
public Optional<T> filter(Predicate<? super T> predicate)
public<U> Optional<U> flatMap(Function<? super T, Optional<U>> mapper)
//若元素為null湿故，則拋出指定的異常
public <X extends Throwable> T orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier) throws X

1. orElse 存在即返回阿趁，無則返回默認值

return user.orElse(null);  //而不是 return user.isPresent() ? user.get() : null;
return user.orElse(UNKNOWN_USER);

2. orElseGet 存在即返回，無則由函數(shù)產(chǎn)生

    @Test
    public void test() {
        User user = new User().setUserName("ll");
        Optional<User> optional = Optional.ofNullable(user);
        //相當于三目表達式：return user.isPresent() ? user: getUser("aa");
        User user1 = optional.orElseGet(() -> getUser("aa"));
        System.out.println(user);
    }
    private User getUser(String id) {
        return new User();
    }

3. orElseThrow 存在即返回坛猪，無則拋出異常

    @Test
    public void test5() {
        User user = null;
        Optional<User> optional = Optional.ofNullable(user);
        User user1 = optional.orElseThrow(() -> new RuntimeException("user不能為null"));
    }

4. ifPresent 若對象不為null脖阵，則進行操作

    @Test
    public void test3() {
        User user = new User().setUserName("ll");
        Optional<User> optional = Optional.ofNullable(user);
        optional.ifPresent(o -> {
            Integer id = o.getId();
        });
      //而不要下邊那樣。
      if (optional.isPresent()) {
          System.out.println(optional.get());
      }
    }

5. map 若對象存在墅茉，則進行轉(zhuǎn)換

    @Test
    public void test4() {

        User user = null;
        Optional<User> optional = Optional.ofNullable(user);
        //map返回類型依舊為Optional類型
        Optional<Integer> integer = optional.map(u -> u.getId());
        //若使用orElse()命黔，只要出現(xiàn)null值，那么便轉(zhuǎn)換為1
        Integer integer1 = optional.map(u -> u.getId()).orElse(1);
        System.out.println(integer1);
    }

    //相當于下面的使用
    @Test
    public void test41() {
        User user = null;
        if (user != null && user.getId() != null) {
            System.out.println(user.getId());
        } else {
            System.out.println(1);
        }
    }

6. filter過濾條件就斤，不符合條件悍募，則返回null

    @Test
    public void test6() {
        User user = new User().setUserName("aa").setUserAge(20);

        Optional<User> user1 = Optional.of(user);
        //中間操作，不符合條件則為null
        User user2 = user1.filter(u -> "ab".equals(u.getUserName())).orElseThrow(RuntimeException::new);
    }

2.3 實戰(zhàn)

校驗user.getAge()是否0<age<=100洋机，但是要判斷是否存在NPE坠宴。

    /**
     * 校驗user.getAge()是否0<age<=100，但是要判斷是否存在NPE绷旗。
     */
    private static void testMapElse() {
        User user = new User();

        Boolean flag = Optional.ofNullable(user)
                .map(u -> u.getAge())
                .map(u -> (u > 0 && u <= 100))
                .orElse(false);

        System.out.println(flag);
    }

2.4 封裝工具類

public class OptionalUtils {

    /**
     * 若是null喜鼓，則傳入默認值
     */
    public static <T> T nullToDefault(T value, T defaultValue) {
        return Optional.ofNullable(value).orElse(defaultValue);
    }

    /**
     * 校驗參數(shù)的時候，首先得去判斷是否為空衔肢，太麻煩了颠通，故抽取出來。先判斷若是參數(shù)為null膀懈，則直接返回false顿锰。
     * 否則的話，則去執(zhí)行filter的過濾操作
     */
    public static <T> boolean checkNoNPE(T value, Function<T, Boolean> filter) {
        return Optional.ofNullable(value).map(filter).orElse(false);
    }

    /**
     * 校驗參數(shù)是否在指定范圍之內(nèi)启搂。
     */
    public static boolean between(Double target, double begin, double end) {
        return Optional.ofNullable(target)
                .map(t -> (t >= begin && t < end))
                .orElse(false);
    }

    /**
     * 三目表達式——supplier?a:b
     */
    public static <T> T conditionalAB(Supplier<Boolean> supplier, T a, T b) {
        return nullToDefault(supplier.get(), false) ? a : b;
    }

    /**
     * 取代三目表達式
     */
    public static <T> T conditionalAB(boolean result, T a, T b) {
        return result ? a : b;
    }

}

3. lamda與Optional搭配（Guava提供）

使用jdk的lamda表達式解析集合時硼控，在最后時可以轉(zhuǎn)化為Optional。

MoreCollectors的API使用：

<dependency>
    <groupId>com.google.guava</groupId>
    <artifactId>guava</artifactId>
    <version>31.0.1-jre</version>
</dependency>

    public static void main(String[] args) {
        //集合
        List<User> users = new ArrayList<>();
        User u1 = new User();
        u1.setAge(110);
        User u2 = new User();
        u2.setAge(10);

        users.add(u1);
        users.add(u2);

        //必須有l(wèi)imit(1)胳赌，將元素設(shè)置為Optional牢撼。在使用之前的方法
        Optional<User> collect = users.stream().limit(1).collect(MoreCollectors.toOptional());
        System.out.println(collect.orElse(null));
    }

find的相關(guān)API：

    public static void main(String[] args) {
        List<User> users = new ArrayList<>();
        User u1 = new User();
        u1.setAge(110);
        User u2 = new User();
        u2.setAge(10);
        users.add(u1);
        users.add(u2);
        /**
         * findAny返回值
         */
        Optional<String> s = users.stream().findAny().map(User::getGj);
        /**
         * findFirst返回值
         */
        Optional<String> s1 = users.stream().findFirst().map(User::getGj);
    }

參考

使用 Java 8 Optional 的正確姿勢