Optional 详解
- 1、Optional 介绍
- 2、创建 Optional 对象
- 3、Optional 常用方法
- 1. 判断值是否存在 — isPresent()
- 2. 非空表达式 — ifPresent()
- 3. 设置(获取)默认值 — orElse()、orElseGet()
- 4. 获取值 — get()
- 5. 过滤值 — filter()
- 6. 转换值 — map()
作为一名 Java 程序员,我真的是烦透了 NullPointerException(NPE),尽管和它熟的像一位老朋友,知道它也是迫不得已——程序正在使用一个对象,却发现这个对象的值为 null,于是 Java 虚拟机就怒发冲冠的把它抛出来当作替罪羊。
当然了,我们程序员是富有责任心的,不会坐视不管,于是就有了大量的 null 值检查。尽管有时候这种检查完全没必要,但我们已经习惯了例行公事。终于,Java 8 看不下去了,就引入了 Optional,以便于我们编写的代码不再那么刻薄呆板。
1、Optional 介绍
- Optional 类是一个可以为 null 的容器对象。如果值存在则 isPresent() 方法会返回 true,调用 get() 方法会返回该对象。
- Optional 是一个容器:它可以保存类型 T 的值,或者仅仅保存 null。Optional 提供很多有用的方法,这样我们就不用显示进行空值检测。
- Optional 类的引用很好的解决了空指针异常。
2、创建 Optional 对象
1)可以使用静态方法 empty()
创建一个空的 Optional 对象
Optional<Object> empty = Optional.empty();
System.out.println(empty); // 输出:Optional.empty
2)可以使用静态方法of()
创建一个非空的 Optional 对象
Optional<Object> opt = Optional.of("王二");
System.out.println(opt); // 输出:Optional[王二]
当然了,传递给of()
方法的参数必须是非空的,也就是说不能为 null ,否则仍然会抛出 NullPointerException。
3)可以使用静态方法ofNullable()
创建一个即可空又可非空的 Optional 对象
String name = null;
Optional<String> optOrNull = Optional.ofNullable(name);
System.out.println(optOrNull); // 输出:Optional.empty
ofNullable()
方法内部有一个三元表达式,如果参数为 null,则返回私有常量 empty;否则使用 new 关键字创建一个心的 Optional 对象——不会再抛出 NPE 异常了。
3、Optional 常用方法
1. 判断值是否存在 — isPresent()
isPresent()
方法可以判断一个 Optional 对象是否存在,如果存在,返回 true,否则返回 false。该方法取代了 obj != null 的判断
Optional<String> opt = Optional.of("王二");
System.out.println(opt.isPresent()); // 输出:trueOptional<String> optOrNull = Optional.ofNullable(null);
System.out.println(opt.isPresent()); // 输出:false
Java 11 后还可以通过方法isEmpty()
(判断值是否为空),判断与isPresent()
相反的结果
Optional<String> opt = Optional.of("王二");
System.out.println(opt.isEmpty()); // 输出:falseOptional<String> optOrNull = Optional.ofNullable(null);
System.out.println(opt.isEmpty()); // 输出:true
2. 非空表达式 — ifPresent()
ifPresent()
是 Optional 类的一个非常现代化的方法,允许我们使用函数式编程的方法执行一些代码。如果没有该方法的话,我们通常需要先通过isPresent()
方法对 Optional 对象进行判空后再执行相应的代码:
Optional<String> optOrNull = Optional.ofNullable(null);
if (optOrNull.isPresent()) {System.out.println(optOrNull.get().length());
}
而有了ifPresent()
之后,情况就完全不同了,可以直接讲 Lambda 表达式传递给该方法,代码更加简洁、直观。
Optional<String> opt = Optional.of("王二");
opt.ifPresent(x -> System.out.println(x.length()));
Java 9 后还可以通过方法ifPresentOrElse(action, emptyAction)
执行两种结果,非空时执行 action,空时执行 emptyAction。
Optional<String> opt = Optional.of("王二");
opt.ifPresentOrElse(x -> System.out.println(x.length()), () -> System.out.println("为空"));
3. 设置(获取)默认值 — orElse()、orElseGet()
有时候,我们在创建(获取) Optional 对象的时候,需要一个默认值,orElse()
和orElseGet()
方法就派上用场了。
orElse()
方法用于返回包裹在 Optional 对象中的值,如果该值不为 null ,则返回;否则返回默认值。该方法的参数类型和值的类型一致
String nullName = null;
String name = Optional.ofNullable(nullName).orElse("王二");
System.out.println(name); // 输出:王二
orElseGet()
方法与orElse()
类似,但参数类型不同。如果 Optional 对象中的值为 null,则执行参数中的函数
String nullName = null;
String name = Optional.ofNullable(nullName).orElseGet(()->"沉默王二");
System.out.println(name); // 输出:沉默王二
从输出结果以及代码的形式上来看,这两个方法极其相似,这不免引起我们的怀疑,Java 类库的设计者有必要这做吗?
假设现在有这样一个获取默认值的方法,很传统的方式。
public static String getDefaultValue() {System.out.println("www111");return "w1";}
然后通过orElse()
与orElseGet()
方法分别调用getDefaultValue()
返回默认值:
String nullName = null;
String orElse = Optional.ofNullable(nullName).orElse(getDefaultValue());
System.out.println("orElse: "+ orElse);
// 类名::方法名 是 Java 8 引入的语法,方法名后面没有 () 的,表明该方法不一定会被调用
String orElseGet = Optional.ofNullable(nullName).orElseGet(QuesRecordServiceImpl::getDefaultValue);
System.out.println("orElseGet: "+ orElseGet);System.out.println("======================");String name = "w2";
String orElse2 = Optional.ofNullable(name).orElse(getDefaultValue());
System.out.println("orElse2: "+ orElse2);
String orElseGet2 = Optional.ofNullable(name).orElseGet(QuesRecordServiceImpl::getDefaultValue);
System.out.println("orElseGet2: "+ orElseGet2);
结果如下:
咦,在 Optional 对象的值不为 null 时,orElseGet()
没有去调用getDefaultValue()
。哪个方法的性能更佳,你明白了吧?
4. 获取值 — get()
直观从语义上来看,get()
方法才是最正宗的获取 Optional 对象值的方法,但很遗憾,该方法是有缺陷的,因为假如 Optional 对象的值为 null,该方法会抛出 NoSuchElementException 异常。这完全与我们使用 Optional 类的初衷相悖。
public class GetOptionalDemo {public static void main(String[] args) {String name = null;Optional<String> optOrNull = Optional.ofNullable(name);System.out.println(optOrNull.get());}
}
这段程序在运行时会抛出异常:
尽管抛出的异常是 NoSuchElementException 而不是 NEP,但在我们看来,显然是 “五十步笑百步”。建议使用orElseGet()
方法获取 Optional 对象的值。
5. 过滤值 — filter()
filter()
方法可以传入一个 Lambda 表达式作为条件,如果表达式结果为 false,则返回一个 empty 的 Optional 对象,否则返回过滤后的 Optional 对象。
String password = "12345";
Optional<String> opt = Optional.ofNullable(password);
System.out.println(opt.filter(pwd -> pwd.length() > 6).isPresent()); // 输出:false
filter()
方法的参数类型为 Predicate(Java 8 新增的一个函数式接口),在上例中,由于 password 所以结果为 false。假设密码长度要求在 6 到 10 位之间,那么还可以再追加一个条件:
Predicate<String> len6 = pwd -> pwd.length() > 6;
Predicate<String> len10 = pwd -> pwd.length() < 10;password = "1234567";
opt = Optional.ofNullable(password);
boolean result = opt.filter(len6.and(len10)).isPresent();
System.out.println(result); // 输出:true
这次结果为 true。因为密码变成了 7 位,符合条件。想象一下,假如使用 if-else 来完成这个任务,代码该有多冗长。
6. 转换值 — map()
map()
方法可以按照一定的规则将原有 Optional 对象转换为一个新的 Optional 对象,原有的 Optional 对象不会更改。
String name = "王二";
Optional<String> nameOptional = Optional.of(name);
Optional<Integer> intOpt = nameOptional.map(String::length);System.out.println( intOpt.orElse(0)); // 输出:2
在上面这个例子中,map()
方法的入参String::length
,意味着要将原有字符串类型的 Optional 按照字符串长度重新生成一个新的 Optional 对象,类型为 Integer。
当入参也是一个 Optional 时,经过map()
转化后会形成一个 Optional<Optional< Integer >> 这种嵌套结构;但flatMap()
可以把这种嵌套结构打开:
Optional<Optional<Integer>> unFlatMap = nameOptional.map(x -> Optional.of(x.length()));
Optional<Integer> flatMap = nameOptional.flatMap(x -> Optional.of(x.length()));
好事定律:每件事最后都会是好事,如果不是好事,说明还没到最后。