optionals

我們中任何使用允許空引用的語言進(jìn)行編程的人，都將在嘗試取消引用一個(gè)引用時(shí)經(jīng)歷過。 無論是導(dǎo)致segfault還是NullPointerException，它始終是一個(gè)錯(cuò)誤。 托尼·霍爾將其描述為他十億美元的錯(cuò)誤 。 當(dāng)函數(shù)向客戶端的開發(fā)人員未預(yù)料到的客戶端返回空引用時(shí)，通常會(huì)發(fā)生此問題。 用這樣的代碼說：

User user = userRepository.find("Alice");

精明的程序員會(huì)立即詢問沒有找到匹配“ Alice”的用戶，但是find()方法的簽名中沒有任何內(nèi)容告訴您期望什么。 過去，典型的Java解決方案是使該方法引發(fā)一個(gè)已檢查的異常，也許是UserNotFoundException 。 這肯定會(huì)告知客戶程序員可能會(huì)發(fā)生這種情況，但是它無助于增強(qiáng)其代碼的表達(dá)能力。 捕獲異常會(huì)導(dǎo)致妨礙理解的代碼。 無論如何，受檢查的異常都不受歡迎，人們不再傾向于編寫引發(fā)異常的代碼。

許多程序員將改為拋出未經(jīng)檢查的異常或返回空引用。 兩者彼此一樣壞，并且出于相同的原因：它們都不通知程序員期望這種可能性，并且如果處理不當(dāng)，它們都將導(dǎo)致運(yùn)行時(shí)失敗。 Java 8引入了Optional類型來處理此問題。 每當(dāng)編寫可能返回或可能不返回值的方法時(shí)，都應(yīng)使該方法返回希望返回的任何類型的Optional。 因此，在上面的示例中，find將返回Optional<User>類型的值。 客戶端代碼現(xiàn)在需要執(zhí)行其他步驟來測(cè)試的存在，然后獲取值：

Optional<User> userOpt = userRepository.find("Alice"); if (userOpt.isPresent()) {User user = userOpt.get(); }

此外，如果代碼不加保護(hù)地調(diào)用get()則其IDE可能會(huì)警告他們。

Lambdas使事情變得更好

這個(gè)解決方案已經(jīng)好很多了，但是Optional遠(yuǎn)不止于此：如果您堅(jiān)持以這種方式處理可選內(nèi)容，那么您將失去一些使代碼更具表現(xiàn)力的機(jī)會(huì)。

上面的代碼段改編自我自己對(duì)Codurance用于測(cè)試求職者的“社交網(wǎng)絡(luò)”練習(xí)的實(shí)現(xiàn)。 我的實(shí)際代碼更像是：

Optional<User> userOpt = userRepository.find(subject); if (userOpt.isPresent()) {User user = userOpt.get();printAllMessagesPostedToUser(user); }

Optional有一個(gè)ifPresent()方法，該方法允許我們提供一個(gè)Consumer ，如果存在Optional，它將被調(diào)用。 消費(fèi)者的參數(shù)將是由可選參數(shù)包裝的對(duì)象。 這使我們可以像這樣重寫代碼：

userRepository.find(subject).ifPresent(user -> printAllMessagesPostedToUser(user));

實(shí)際上，我們可以更進(jìn)一步，并用方法引用代替lambda：

userRepository.find(subject).ifPresent(this::printAllMessagesPostedToUser);

我認(rèn)為這比if語句更清楚地傳達(dá)了程序員的意圖（在本例中為我的意圖）。

令人瘋狂的是，沒有ifNotPresent()對(duì)應(yīng)項(xiàng)，即使存在，也沒有ifPresent是一個(gè)void方法，因此它們無論如何都無法鏈接。 Java 9通過其ifPresentOrElse(Consumer<T>, Runnable)方法來解決此問題，但是它仍然不是理想的選擇。

替換默認(rèn)值

關(guān)于不存在可選值的問題，我們?cè)撛趺崔k？ 如果忘記了缺少功能的抱怨， ifPresent()僅適用于具有副作用的命令。 如果要實(shí)現(xiàn)查詢，則可能需要用默認(rèn)值替換為空的可選值，例如：

if (optionalValue.isPresent()) {return optionalValue.get(); } return defaultValue;

使用Optional.orElse()可以很容易地做到這一點(diǎn)：

return optionalValue.orElse(defaultValue);

當(dāng)您必須調(diào)用可能返回null且不受您控制的方法時(shí)，這也提供了一種方便的方法，可以將值清零。 之前，我們都有所有與此類似的書面代碼：

value = methodThatMayReturnNull(); if (value == null) {value = defaultValue; }

您可以使用Optional.ofNullable()重構(gòu)該代碼，因?yàn)槿绻撝禐閚ull，它將返回Optional.empty() ：

value = Optional.ofNullable(methodThatMayReturnNull()).orElse(defaultValue);

我認(rèn)為這比使用ObjectUtils.defaultIfNull做同樣的事情要好一些。 但是，有一個(gè)警告。 您不得使用Optional.orElse()來調(diào)用具有副作用的方法。 例如，在我的社交網(wǎng)絡(luò)練習(xí)的其他地方，我有代碼來搜索用戶，并在找到用戶后將其返回，否則它將創(chuàng)建一個(gè)新用戶：

Optional<User> userOpt = userRepository.find(recipient); if (userOpt.isPresent()) {return userOpt.get(); } return createUser();

您可能會(huì)假設(shè)您可以像下面這樣重寫此代碼：

return userRepository.find(recipient).orElse(createUser());

您不必這樣做，因?yàn)闊o論是否存在可選參數(shù)，都會(huì)始終調(diào)用createUser() ！ 幾乎可以肯定這不是您想要的：充其量您將進(jìn)行不必要的方法調(diào)用，并且，如果該方法有副作用，則可能會(huì)引入錯(cuò)誤。 相反，您應(yīng)該調(diào)用Optional.orElseGet()并為它提供一個(gè)提供默認(rèn)值的Supplier ：

return userRepository.find(recipient).orElseGet(() -> createUser());

現(xiàn)在，僅當(dāng)不存在可選參數(shù)時(shí)才調(diào)用createUser() ，這是我想要的行為。 再一次，我們可以將lambda替換為方法參考：

return userRepository.find(recipient).orElseGet(this::createUser);

拋出異常

對(duì)于您來說，當(dāng)可選項(xiàng)不存在并且您想引發(fā)異常時(shí)，可能是錯(cuò)誤情況。 您可以通過調(diào)用Optional.orElseThrow（）并將其傳遞給創(chuàng)建異常的Supplier來實(shí)現(xiàn)：

return userRepository.find(recipient).orElseThrow(() -> new RuntimeException("User " + recipient + " not found"));

映射可選值

Optional還有一些方法，使您可以執(zhí)行類似于流上的操作。 例如，在另一個(gè)練習(xí)中，我有一些結(jié)構(gòu)類似于此的代碼：

Optional<Amount> creditAmountOpt = transaction.getCreditAmount(); Optional<Amount> debitAmountOpt = transaction.getDebitAmount();String formattedDepositAmount = creditAmountOpt.isPresent() ?formatAmount(creditAmountOpt.get()) : " ";String formattedWithdrawalAmount = debitAmountOpt.isPresent() ?formatAmount(debitAmountOpt.get()) : " ";return String.format(" %s| %s|", formattedDepositAmount, formattedWithdrawalAmount);

該代碼的上下文是一個(gè)打印銀行對(duì)帳單行的類：我的Transaction類知道這是存款還是取款，但我不希望對(duì)帳單行打印機(jī)知道。 因此，我讓Transaction接口返回了借方和貸方金額的可選值：語句行打印機(jī)將對(duì)每個(gè)值（如果存在）進(jìn)行格式化，如果不存在則替換為空格。

為了避免條件運(yùn)算符，我們可以使用Optional.map()方法。 這與Stream API上的map方法非常相似。 它接受一個(gè)Function并在存在可選選項(xiàng)時(shí)調(diào)用它。 它將包裝的值作為函數(shù)參數(shù)傳遞，并將返回值包裝在另一個(gè)Optional中。 因此，在這種情況下，它將Optional<Amount>映射到Optional<String> 。 這使我們可以像這樣重寫代碼：

return String.format(" %s| %s|",transaction.getDepositAmount().map(this::formatAmount).orElse(" "),transaction.getWithdrawalAmount().map(this::formatAmount).orElse(" "));

您可能想知道，如果映射一個(gè)返回另一個(gè)可選參數(shù)的函數(shù)，即Function<T, Optional<U>> ，在這種情況下，您最終得到的是Optional<Optional<U>>類型的結(jié)果，這可能不是你要。 同樣，類似于流，您可以改用flatMap()返回一個(gè)Optional<U>值。

與流的相似性擴(kuò)展到Optional.filter() ，它評(píng)估提供的謂詞（如果存在可選值），并且當(dāng)謂詞評(píng)估為false時(shí)，它將返回一個(gè)空的可選。 明智的是，避免變得過于可愛，如果不加注意，您可能會(huì)得到難以理解的代碼。 可選選項(xiàng)最適合用于重構(gòu)簡(jiǎn)單明了的代碼，但是將其簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)單明了的代碼。

但小心點(diǎn)

最后，任何有用的工具都可能被濫用，因此Optional也是如此。 它們僅用于表示返回值。 如果您聲明類型為Optional的實(shí)例變量，IntelliJ將向您發(fā)出警告。 這構(gòu)成了一個(gè)臨時(shí)字段的顯式聲明，該字段被視為代碼氣味 。 另外，不要將Optionals用作方法參數(shù)：本質(zhì)上，這是偽裝的布爾型參數(shù)，也被認(rèn)為很臭。 如果發(fā)現(xiàn)自己想這樣做，最好將方法分為兩個(gè)方法：一個(gè)帶有參數(shù)，另一個(gè)不帶參數(shù)，然后將條件放在客戶端代碼中。

翻譯自: https://www.javacodegeeks.com/2017/11/java-optionals-expressive-code.html

optionals

創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎(jiǎng)勵(lì)來咯，堅(jiān)持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎(jiǎng)

總結(jié)

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