一祝懂、Optional簡(jiǎn)介

NPE（NullPointerException）是Java應(yīng)用程序中常見(jiàn)的異常。過(guò)去，為了解決空指針異常蚊丐，Google公司著名的Guava項(xiàng)目引入了Optional類飘蚯，Guava通過(guò)使用檢查空值的方式來(lái)防止代碼污染馍迄，它鼓勵(lì)程序員寫(xiě)更干凈的代碼福也。如今，受到Google Guava的啟發(fā)攀圈，Java 8引入了一個(gè)同名的Optional類暴凑，可以用它來(lái)封裝可能為空的引用，但它絕不是終結(jié)空指針赘来，更多的是提醒你需要關(guān)注null的情況现喳，Optional類提供很多有用的方法，這樣我們就不用顯式進(jìn)行空值檢測(cè)犬辰。

Optional：按照字面英文解釋為“可選的” 意思嗦篱，但此處的語(yǔ)義是指某個(gè)值可能有也可能沒(méi)有（null）。

Optional 被定義為一個(gè)簡(jiǎn)單的容器幌缝，它可以保存類型T的值,其值可能是null或者不是null灸促。在Java 8之前一般某個(gè)函數(shù)應(yīng)該返回非空對(duì)象但是偶爾卻可能返回了null，而在Java 8 以后涵卵，不推薦你返回null而是返回Optional浴栽。

Optional官方文檔地址：http://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/Optional.html

二、Optional的方法及使用

private static final Optional<?> EMPTY = new Optional<>();
private final T value;

2.1轿偎、構(gòu)造函數(shù)

• private Optional():構(gòu)建一個(gè)空的 Optional 實(shí)例典鸡。實(shí)例中的 value == null

private Optional() {
        this.value = null;
    }

• private Optional(T var1):構(gòu)建一個(gè)Optional 實(shí)例。實(shí)例中的 value == var1坏晦。var1為NULL會(huì)拋NPE

private Optional(T value) {
        this.value = Objects.requireNonNull(value);
    }

2.2萝玷、獲取 Optional 實(shí)例方法

• public static<T> Optional<T> empty():返回空的 Optional 實(shí)例

public static<T> Optional<T> empty() {
        @SuppressWarnings("unchecked")
        Optional<T> t = (Optional<T>) EMPTY;
        return t;
    }

• public static <T> Optional<T> of(T value):返回一個(gè)指定非null值的Optional

public static <T> Optional<T> of(T value) {
        return new Optional<>(value);
    }

• public static <T> Optional<T> ofNullable(T value):如果value值非空，返回 Optional 描述的指定值英遭，否則返回空的 Optional

public static <T> Optional<T> ofNullable(T value) {
        return value == null ? empty() : of(value);
    }

示例代碼：

      // 創(chuàng)建一個(gè)值為空的Optional對(duì)象
      Optional<Object> emptyOptional = Optional.empty();

      // 創(chuàng)建一個(gè)值非空的Optional對(duì)象
      Optional<String> ofOptional = Optional.of("optional");

      // 創(chuàng)建一個(gè)值允許為空的Optional對(duì)象
      Optional<Object> ofNullableOptional = Optional.ofNullable(null);

2.3间护、獲取 Optional 實(shí)例中的 value

• public T get():如果在這個(gè)Optional中包含這個(gè)值，返回值挖诸，否則拋出異常：NoSuchElementException

public T get() {
        if (value == null) {
            throw new NoSuchElementException("No value present");
        }
        return value;
    }

• public T orElse(T other):如果存在該值汁尺，返回值， 否則返回 other

public T orElse(T other) {
        return value != null ? value : other;
    }

• public T orElseGet(Supplier<? extends T> other):如果存在該值多律，返回值痴突， 否則觸發(fā) other，并返回 other 調(diào)用的結(jié)果

public T orElseGet(Supplier<? extends T> other) {
        return value != null ? value : other.get();
    }

• public <X extends Throwable> T orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier) :如果存在該值狼荞，返回包含的值辽装，否則拋出由 Supplier 繼承的異常

public <X extends Throwable> T orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier) throws X {
        if (value != null) {
            return value;
        } else {
            throw exceptionSupplier.get();
        }
    }

示例代碼：

     // get() 如果在這個(gè)Optional中包含這個(gè)值,返回值，否則拋出異常：NoSuchElementException
     System.out.println("optional get value:" + Optional.of("getValue").get());

     try {
         // 在空的Optional實(shí)例上調(diào)用get()相味，拋出NoSuchElementException
         System.out.println(Optional.empty().get());
     }catch (NoSuchElementException e){
         System.out.println(e.getMessage());
     }

     // orElse() 如果存在該值拾积，返回值,否則返回 other
     System.out.println("empty Optional orElse value:" + Optional.empty().orElse("orElseValue"));
     System.out.println("full Optional orElse value:" + Optional.of("optional").orElse("orElseValue"));

     // orElseGet() 如果存在該值,返回值,否則觸發(fā) other,并返回 other 調(diào)用的結(jié)果
     System.out.println("empty Optional orElseGet value:" + Optional.ofNullable(null).orElseGet(() -> "orElseGetValue"));
     System.out.println("full Optional orElseGet value:" + Optional.of("fullValue").orElseGet(() -> "orElseGetValue"));

     // orElseThrow() 如果存在該值,返回包含的值,否則拋出異常
     System.out.println("Optional orElseThrow value:" + Optional.of("optional").orElseThrow(() -> new RuntimeException("Unknown")));
     try {
         // orElseThrow會(huì)拋出lambda表達(dá)式或方法生成的異常
         Optional.empty().orElseThrow(() -> new RuntimeException("Unknown"));
     }catch (RuntimeException e){
         System.out.println(e.getMessage());
     }

運(yùn)行結(jié)果：

optional get value:getValue
No value present
empty Optional orElse value:orElseValue
full Optional orElse value:optional
empty Optional orElseGet value:orElseGetValue
full Optional orElseGet value:fullValue
Optional orElseThrow value:optional
Unknown

2.4、判斷 Optional 是否存在

• public boolean isPresent():如果值存在則方法會(huì)返回true，否則返回 false

public boolean isPresent() {
        return value != null;
    }

• public void ifPresent(Consumer<? super T> consumer):如果值存在則使用該值調(diào)用 consumer 拓巧，否則不做任何事情

public void ifPresent(Consumer<? super T> consumer) {
        if (value != null)
            consumer.accept(value);
    }

示例代碼：

    // 判斷Optional對(duì)象中的值是否存在
    System.out.println("optional isPresent:" + Optional.empty().isPresent());
    System.out.println("optional isPresent:" + Optional.of("isPresent").isPresent());

    // 如果值存在則使用該值調(diào)用 consumer , 否則不做任何事情
    Optional.of("exist").ifPresent(opt -> {
        System.out.println("optional value:" + opt);
    });
    Optional.empty().ifPresent(opt -> {
        System.out.println("optional value:" + opt);
    });

運(yùn)行結(jié)果：

optional isPresent:false
optional isPresent:true
optional value:exist

2.5斯碌、判斷是否相等

• public boolean equals(Object obj):判斷其他對(duì)象是否等于 Optional。Optional 實(shí)例中的 value 為 NULL 也不會(huì)有異常肛度，而是會(huì)正常進(jìn)行比較傻唾。

public boolean equals(Object obj) {
        if (this == obj) {
            return true;
        }

        if (!(obj instanceof Optional)) {
            return false;
        }

        Optional<?> other = (Optional<?>) obj;
        return Objects.equals(value, other.value);
    }

2.6、其他 Lambda 表達(dá)式的操作

• public Optional<T> filter(Predicate<? super T> predicate):如果值存在承耿，并且這個(gè)值匹配給定的 predicate冠骄，返回一個(gè)Optional用以描述這個(gè)值，否則返回一個(gè)空的Optional

public Optional<T> filter(Predicate<? super T> predicate) {
        Objects.requireNonNull(predicate);
        if (!isPresent())
            return this;
        else
            return predicate.test(value) ? this : empty();
    }

• public<U> Optional<U> map(Function<? super T, ? extends U> mapper):如果有值加袋，則對(duì)其執(zhí)行調(diào)用映射函數(shù)得到返回值凛辣。如果返回值不為 null，則創(chuàng)建包含映射返回值的Optional作為map方法返回值职烧，否則返回空Optional

public<U> Optional<U> map(Function<? super T, ? extends U> mapper) {
        Objects.requireNonNull(mapper);
        if (!isPresent())
            return empty();
        else {
            return Optional.ofNullable(mapper.apply(value));
        }
    }

• public<U> Optional<U> flatMap(Function<? super T, Optional<U>> mapper):如果值存在蟀给，返回基于Optional包含的映射方法的值，否則返回一個(gè)空的Optional

public<U> Optional<U> flatMap(Function<? super T, Optional<U>> mapper) {
        Objects.requireNonNull(mapper);
        if (!isPresent())
            return empty();
        else {
            return Objects.requireNonNull(mapper.apply(value));
        }
    }

示例代碼：

    // filter() 如果值存在阳堕，并且這個(gè)值匹配給定的 predicate，返回一個(gè)Optional用以描述這個(gè)值择克，否則返回一個(gè)空的Optional
    Optional.of("filter").filter(str -> str.equals("filter")).ifPresent(str -> System.out.println("optional value:" + str));
    System.out.println("optional isPresent:" + Optional.empty().filter(str -> str.equals("filter")).isPresent());

    // map() 方法將Optional中的包裝對(duì)象用Function函數(shù)進(jìn)行運(yùn)算恬总，并包裝成新的Optional對(duì)象
    System.out.println("[map]轉(zhuǎn)化成大寫(xiě):" + Optional.of("map").map(opt -> opt.toUpperCase()).get());

    // flatMap() 方法與map()方法類似，區(qū)別在于mapping函數(shù)的返回值不同肚邢。
    // map()方法的mapping函數(shù)返回值可以是任何類型T壹堰，而flatMap()方法的mapping函數(shù)必須是Optional
    System.out.println("[flatMap]轉(zhuǎn)化成大寫(xiě):" + Optional.of("flatMap").flatMap(opt -> Optional.of(opt.toUpperCase())).get());

運(yùn)行結(jié)果：

optional value:filter
optional isPresent:false
[map]轉(zhuǎn)化成大寫(xiě):MAP
[flatMap]轉(zhuǎn)化成大寫(xiě):FLATMAP

2.7、其他方法

• public int hashCode():返回存在值的哈希碼骡湖，如果值不存在 返回 0

public int hashCode() {
        return Objects.hashCode(value);
    }

• public String toString():返回一個(gè)Optional的非空字符串贱纠，用來(lái)調(diào)試

public String toString() {
        return value != null
            ? String.format("Optional[%s]", value)
            : "Optional.empty";
    }