一、簡介

Optional類是Java8為了解決null值判斷問題，借鑒google guava類庫的Optional類而引入的一個同名Optional類，使用Optional類可以避免顯式的null值判斷（null的防御性檢查），避免null導致的NPE（NullPointerException）。

我們來看一段代碼：

public static String getGender(Student student){if(null == student){return "Unkown";}return student.getGender();}

這是一個獲取學生性別的方法，方法入參為一個Student對象，為了防止student對象為null， 做了防御性檢查：如果值為null，返回"Unkown"。

再看使用Optional優化后的方法：

public static String getGender(Student student){return Optional.ofNullable(student).map(u -> u.getGender()).orElse("Unkown");}

可以看到，Optional類結合lambda表達式的使用能夠讓開發出的代碼更簡潔和優雅。

二、Optional對象的創建

我們看下Optional類的部分源碼：

private static final Optional<?> EMPTY = new Optional<>();private final T value;private Optional() {this.value = null;}public static<T> Optional<T> empty() {@SuppressWarnings("unchecked")Optional<T> t = (Optional<T>) EMPTY;return t;}private Optional(T value) {this.value = Objects.requireNonNull(value);}public static <T> Optional<T> of(T value) {return new Optional<>(value);}public static <T> Optional<T> ofNullable(T value) {return value == null ? empty() : of(value);}

可以看出，Optional類的兩個構造方法都是private型的，因此類外部不能顯示的使用new Optional()的方式來創建Optional對象，但是Optional類提供了三個靜態方法empty()、of(T value)、ofNullable(T value)來創建Optinal對象，示例如下：

// 1、創建一個包裝對象值為空的Optional對象 Optional<String> optStr = Optional.empty(); // 2、創建包裝對象值非空的Optional對象 Optional<String> optStr1 = Optional.of("optional"); // 3、創建包裝對象值允許為空的Optional對象 Optional<String> optStr2 = Optional.ofNullable(null);

三、Optional 類典型接口的使用

下面以一些典型場景為例，列出Optional API常用接口的用法，并附上相應代碼。

3.1 get()方法

簡單看下get()方法的源碼：

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

可以看到，get()方法主要用于返回包裝對象的實際值，但是如果包裝對象值為null，會拋出NoSuchElementException異常。

3.2 isPresent()方法

isPresent()方法的源碼：

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

可以看到，isPresent()方法用于判斷包裝對象的值是否非空。下面我們來看一段糟糕的代碼：

public static String getGender(Student student){Optional<Student> stuOpt = Optional.ofNullable(student);if(stuOpt.isPresent()){return stuOpt.get().getGender();}return "Unkown";}

這段代碼實現的是第一章(簡介)中的邏輯，但是這種用法不但沒有減少null的防御性檢查，而且增加了Optional包裝的過程，違背了Optional設計的初衷，因此開發中要避免這種糟糕的使用~

3.3 ifPresent()方法

ifPresent()方法的源碼：

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

ifPresent()方法接受一個Consumer對象（消費函數），如果包裝對象的值非空，運行Consumer對象的accept()方法。示例如下：

public static void printName(Student student){Optional.ofNullable(student).ifPresent(u -> System.out.println("The student name is : " + u.getName()));}

上述示例用于打印學生姓名，由于ifPresent()方法內部做了null值檢查，調用前無需擔心NPE問題。

3.4 filter()方法

filter()方法的源碼：

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

filter()方法接受參數為Predicate對象，用于對Optional對象進行過濾，如果符合Predicate的條件，返回Optional對象本身，否則返回一個空的Optional對象。舉例如下：

public static void filterAge(Student student){Optional.ofNullable(student).filter( u -> u.getAge() > 18).ifPresent(u -> System.out.println("The student age is more than 18."));}

上述示例中，實現了年齡大于18的學生的篩選。

3.5 map()方法

map()方法的源碼：

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));}}

map()方法的參數為Function（函數式接口）對象，map()方法將Optional中的包裝對象用Function函數進行運算，并包裝成新的Optional對象（包裝對象的類型可能改變）。舉例如下：

public static Optional<Integer> getAge(Student student){return Optional.ofNullable(student).map(u -> u.getAge()); }

上述代碼中，先用ofNullable()方法構造一個Optional對象，然后用map()計算學生的年齡，返回Optional對象（如果student為null, 返回map()方法返回一個空的Optinal對象）。

3.6 flatMap()方法

flatMap()方法的源碼：

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));}}

跟map()方法不同的是，入參Function函數的返回值類型為Optional</U/>類型，而不是U類型，這樣flatMap()能將一個二維的Optional對象映射成一個一維的對象。以3.5中示例功能為例，進行faltMap()改寫如下：

public static Optional<Integer> getAge(Student student){return Optional.ofNullable(student).flatMap(u -> Optional.ofNullable(u.getAge())); }

3.7 orElse()方法

orElse()方法的源碼：

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

orElse()方法功能比較簡單，即如果包裝對象值非空，返回包裝對象值，否則返回入參other的值（默認值）。如第一章（簡介）中提到的代碼：

public static String getGender(Student student){return Optional.ofNullable(student).map(u -> u.getGender()).orElse("Unkown");}

3.8 orElseGet()方法

orElseGet()方法的源碼：

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

orElseGet()方法與orElse()方法類似，區別在于orElseGet()方法的入參為一個Supplier對象，用Supplier對象的get()方法的返回值作為默認值。如：

public static String getGender(Student student){return Optional.ofNullable(student).map(u -> u.getGender()).orElseGet(() -> "Unkown"); }

3.9 orElseThrow()方法

orElseThrow()方法的源碼：

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

orElseThrow()方法其實與orElseGet()方法非常相似了，入參都是Supplier對象，只不過orElseThrow()的Supplier對象必須返回一個Throwable異常，并在orElseThrow()中將異常拋出：

public static String getGender1(Student student){return Optional.ofNullable(student).map(u -> u.getGender()).orElseThrow(() -> new RuntimeException("Unkown")); }

orElseThrow()方法適用于包裝對象值為空時需要拋出特定異常的場景。

四、注意事項

使用Optional開發時要注意正確使用Optional的“姿勢”，特別注意不要使用3.2節提到的錯誤示范，謹慎使用isPresent()和get()方法，盡量多使用map()、filter()、orElse()等方法來發揮Optional的作用。

---

• 【java8新特性】——lambda表達式與函數式接口詳解（一）

• 【java8新特性】——Stream API詳解（二）

• 【java8新特性】——Optional詳解（三）

• 【java8新特性】——方法引用（四）

• 【java8新特性】——默認方法（五）

總結

以上是生活随笔為你收集整理的【java8新特性】——Optional详解（三）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。