前言

在Java開發(fā)中，空指針是程序員遇到的最多的異常之一（特別是剛接觸java開發(fā)的），對于對象中的某個(gè)屬性，有時(shí)候我們?yōu)榱吮苊獬绦驁?bào)空指針錯(cuò)誤，而不得不使用較多的if、else來進(jìn)行邏輯判斷，但這樣的話代碼可能就會(huì)比較冗余或者說不夠優(yōu)雅。雖然我們大部分程序員是有責(zé)任心的，不會(huì)坐視不管，于是就有了大量的 null 值檢查。盡管有時(shí)候這種檢查完全沒有必要，但我們已經(jīng)習(xí)慣了例行公事。終于Java 8 看不下去了，就引入了 Optional，以便我們編寫的代碼不再那么呆板。

NPE問題

NPE問題就是我們在開發(fā)中經(jīng)常碰到的NullPointerException.假設(shè)我們有兩個(gè)類，他們的UML類圖如下圖所示：

現(xiàn)在需要訪問用戶地址信息的省份，簡單代碼為：user.getAddress().getProvince();

在這種寫法中，當(dāng)user為null時(shí)，是有可能報(bào)NPE異常的。為了解決這個(gè)問題，于是采用下面的寫法：

public String OptGetProvince(User user){
      if(user!=null){
          Address address = user.getAddress();
          if(address!=null){
              String province = address.getProvince();
              return province;
          }
          return "none";
      }
}

這種寫法是比較繁瑣的，為了避免上述丑陋的寫法。于是JAVA8提供了Optional類來優(yōu)化這種寫法:

public String OptGetProvince(User user){
        return Optional.ofNullable(user)
                .map(s -> s.getAddress())
                .map(a -> a.getProvince())
                .orElse("none");
    }

可以看到，通過Optional的使用，可以很好的解決if以及嵌套判空的問題，使得整體的判斷變得清爽簡潔多了。

Optional使用

我們可以把Optional類看成是一個(gè)容器，我們將對象存儲(chǔ)到容器中后，通過調(diào)用內(nèi)置的API，可以較為安全地過濾掉可能存在的空指針問題，避免繁瑣嵌套的if、else操作，讓我們的代碼盡可能的簡潔。API主要分5個(gè)大類。

構(gòu)造函數(shù)： empty，of，ofNullable

empty返回一個(gè)空的Optional對象。

Optional.empty();

of根據(jù)傳入的值生成Optional對象。

// 方式2 將非空對象作為屬性傳入Optional類中
User u = new User("小明",16);
 Optional.of(u.getAddress());

ofNullable 和of方法一樣，根據(jù)傳入的值生成optional對象。

// 方式3 將非空對象作為屬性傳入Optional類中
 User u = new User("小明",16);
 Optional.ofNullable(u.getAddress());

of和ofNullable的作用很相近，從Optional類的源代碼看的話，可以發(fā)現(xiàn)對于ofNullable方法的話是有進(jìn)行判空的。也就是說，如果使用of方法傳入的參數(shù)是null，同樣會(huì)報(bào)空指針。

值選擇方法：orElse，orElseGet和orElseThrow

這三個(gè)方法相當(dāng)于SQL中的IFNULL函數(shù)，若Optional中值為null，則返回給定的默認(rèn)值。

orElse

User s = new User("小明",16,new Address());
String result = Optional.ofNullable(s.getAddress().getProvince()).orElse("深圳");

orElseGet

User s = new User("小明",16,new Address());
String result = Optional.ofNullable(s.getAddress().getProvince()).orElseGet(()->"深圳");

orElseThrow

User s = new User("小明",16,new Address());
String s3 = Optional.ofNullable(s.getAddress().getProvince()).orElseThrow(() -> new IllegalArgumentException("缺少參數(shù)"));

對于orElseThrow和orElseGet兩個(gè)方法，是采用函數(shù)式接口的方式來作為參數(shù)的。同時(shí)，對于orElse和orElseGet兩個(gè)方法，作用相近，區(qū)別是若Optional對象中的值不為空，則orElseGet不會(huì)創(chuàng)建參數(shù)中的對象，而orElse無論什么情況都會(huì)創(chuàng)建參數(shù)對象。

判空函數(shù)：isPresent和ifPresent

兩個(gè)函數(shù)的用法類似，都可以用作判空，區(qū)別在于當(dāng)不為空時(shí)，ifPresent會(huì)執(zhí)行對應(yīng)的函數(shù)。

isPresent

User user = new User("小明",16,new Address());
boolean b1 = Optional.ofNullable(user.getAddress()).isPresent();
System.out.println(b1);  // true

ifPresent

User user = new User("小明",16,new Address());
Optional.ofNullable(user.getAddress()).ifPresent(address -> System.out.println(address));

值轉(zhuǎn)換函數(shù)：map和flagMap

值轉(zhuǎn)換的就是對Optional對象中的value值進(jìn)行轉(zhuǎn)換，對值應(yīng)用(調(diào)用)作為參數(shù)的函數(shù)，然后將返回的值包裝在 Optional中

map

User user = new User("小明",16,new Address());
String s1 = Optional.ofNullable(user).map(s -> s.getName()).get();

flagMap

User user = new User("小明",16,new Address());
String s1 = Optional.ofNullable(user).flatMap(s -> s.getName()).get();

兩個(gè)函數(shù)都可以實(shí)現(xiàn)值的轉(zhuǎn)換，兩者的區(qū)別是二者的入?yún)⒉煌?。以上面的flagMap的示例代碼為例，我們需要在User類中重寫一下getName方法，使其返回Optional對象。

過濾（篩選）函數(shù)：filter

該函數(shù)的作用是，判斷Optional中的值是否滿足指定條件，若滿足則返回，否則返回一個(gè)EMPTY對象。

User user = new User("小明",16,new Address());
User result = Optional.ofNullable(user).filter(s -> s.getName().equals("小紅")).orElseGet(() ->new User("小藍(lán)",10));
System.out.println(result); // user{address=null, name='小藍(lán)', age=10}

這里會(huì)篩選出滿足姓名為小紅的User對象，若不滿足則新建一個(gè)姓名為小藍(lán)的User對象。

最后

需要注意，使用Optonal這種鏈?zhǔn)骄幊屉m然簡潔化了程序代碼，但是邏輯性不是很明顯，相對來說會(huì)損失一定的代碼可讀性，具體的使用需要開發(fā)人員在實(shí)際場景中進(jìn)行權(quán)衡。個(gè)人建議哪怕是自己不經(jīng)常使用也要盡量掌握，避免出現(xiàn)閱讀源碼的時(shí)候顯得尷尬。