关于后端:使用Optional优雅避免空指针异常

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摘要

空指针异样（NullPointerException）能够说是 Java 程序员最容易遇到的问题了，影响说大不大，说小也不小。为了解决这个问题，Java 8 版本中推出了 Optional 类。Optional 类是一个容器对象，它能够蕴含或不蕴含非空值。应用 Optional 类能够无效地防止空指针异样的问题。在本篇博客中，我将向大家介绍 JDK Optional 类及其应用办法。

Optional 介绍

Optional 类是一个容器对象，它能够蕴含或不蕴含非空值。如果一个对象可能为空，那么咱们就能够应用 Optional 类来代替该对象。Optional 类型的变量能够有两种状态：存在值和不存在值 。Optional 类有两个重要的办法：of 和 ofNullable。of 办法用于创立一个非空的 Optional 对象，如果传入的参数为 null，则会抛出NullPointerException 异样。而 ofNullable 办法用于创立一个能够为空的 Optional 对象。如果传入的参数为空，则返回一个空的 Optional 对象。当 Optional 对象存在值时，调用 get() 办法能够返回该值；当 Optional 对象不存在值时，调用 get() 办法会抛出 NoSuchElementException 异样。

上面是一个应用 Optional 类的例子：

Optional<String> optional = Optional.of("Hello World");
System.out.println(optional.get()); // 输入 Hello World

在下面的例子中，咱们首先应用 of() 办法创立了一个蕴含字符串 “Hello World” 的 Optional 对象，而后应用 get() 办法获取该对象的值并将其打印进去。

留神，如果咱们尝试创立一个 null 值的 Optional 对象，则会抛出 NullPointerException 异样。而且，在应用 Optional 类时，咱们应该尽量避免应用 isPresent() 和 get() 办法，因为这些办法可能会引起空指针异样。比拟举荐应用 Optional.ofNullable 来创立 Optional 对象。

Optional 应用

创立 Optional 对象

咱们能够应用以下几种形式来创立 Optional 对象：

1. Optional.of(value)：创立一个蕴含非空值的 Optional 对象。
2. Optional.empty()：创立一个不蕴含任何值的空 Optional 对象。
3. Optional.ofNullable(value)：创立一个可能蕴含 null 值的 Optional 对象。如果 value 不为 null，则该办法会创立一个蕴含该值的 Optional 对象；否则，创立一个空 Optional 对象。

上面是一个应用 Optional.ofNullable() 办法的例子：

String str = null;
Optional<String> optional = Optional.ofNullable(str);
System.out.println(optional.isPresent()); // 输入 false

在下面的例子中，咱们首先申明了一个空字符串 str，并将其赋值为 null。而后，咱们应用 ofNullable() 办法创立了一个 Optional 对象。因为 str 是 null，因而创立的 Optional 对象也是空的。最初，咱们应用 isPresent() 办法查看 Optional 对象是否蕴含值。

orElse()与 orElseGet()

orElse()办法接管一个参数，即为默认值。如果 Optional 对象中的值不为空，则返回该值，否则返回传入的默认值。具体用法如下：

Optional<String> optional = Optional.ofNullable(null);
String result = optional.orElse("default");
System.out.println(result); // 输入 "default"

orElseGet()办法与 orElse()办法相似，也是用于获取默认值的办法。然而，orElseGet()办法接管的参数是一个 Supplier 函数式接口，用于在须要返回默认值时生成该值。具体用法如下：

Optional<String> optional = Optional.ofNullable(null);
String result = optional.orElseGet(() -> "default");
System.out.println(result); // 输入 "default"

orElse() 和 orElseGet()的区别

orElse() 和 orElseGet()特地类似，有必要抽离进去讲下他们之间的区别。

orElse() 办法无论 Optional 对象是否为空都会执行，因而它总是会创立一个新的对象。orElseGet() 办法只有在 Optional 对象为空时才会执行，因而它能够用来提早创立新的对象。

用一个例子感受一下：

    @Test
    void test() {System.out.println("-------- 不为 null 的状况 ----------");
        // 不为 null
        String str1 = "hello";
        String result11 = Optional.ofNullable(str1).orElse(get(str1 + ":orElse()办法被执行了"));
        String result12 = Optional.ofNullable(str1).orElseGet(() -> get(str1 + ":orElseGet()办法被执行了"));
        System.out.println(result11);
        System.out.println(result12);
        System.out.println("-------- 为 null 的状况 ----------");
        // 为 null
        String str2 = null;
        String result21 = Optional.ofNullable(str2).orElse(get(str1 + ":orElse()办法被执行了"));
        String result22 = Optional.ofNullable(str2).orElseGet(() -> get(str2 + ":orElseGet()办法被执行了"));
        System.out.println(result21);
        System.out.println(result22);
    }


    public String get(String name) {System.out.println(name);
        return name;
    }

输入后果如下：

-------- 不为 null 的状况 ----------
hello:orElse()办法被执行了
hello
hello
-------- 为 null 的状况 ----------
hello:orElse()办法被执行了
null:orElseGet()办法被执行了
hello:orElse()办法被执行了
null:orElseGet()办法被执行了

因而，一般来说，如果你心愿在 Optional 对象为空时才创立新的对象，能够应用 orElseGet() 办法。否则，如果你心愿总是创立新的对象，无论 Optional 对象是否为空，能够应用 orElse() 办法，通常来说 orElseGet()更佳，集体也是举荐应用 orElseGet()。

map()与 flatMap()

map() 办法承受一个函数作为参数，该函数将被利用于 Optional 对象中的值。如果 Optional 对象存在值，则将该值传递给函数进行转换，否则返回一个空 Optional 对象。

上面是一个应用 map() 办法的例子：

String str = "Hello";
Optional<String> optional = Optional.of(str);
Optional<String> upperCaseOptional = optional.map(String::toUpperCase);
System.out.println(upperCaseOptional.get()); // 输入 HELLO

在下面的例子中，咱们首先应用 of() 办法创立了一个蕴含字符串 “Hello” 的 Optional 对象。而后，咱们应用 map() 办法将该字符串转换为大写模式，并将后果存储到另一个 Optional 对象 upperCaseOptional 中。最初，咱们应用 get() 办法获取 upperCaseOptional 对象中的值并打印进去。

flatMap() 办法与 map() 办法相似，都承受一个函数作为参数。然而，flatMap() 办法返回的是一个 Optional 类型的值。如果函数返回的是一个 Optional 对象，则该办法会将其“开展”，否则返回一个空 Optional 对象。

上面是一个应用 flatMap() 办法的例子：

String str = "hello world";
Optional<String> optional = Optional.of(str);
Optional<Character> result = optional.flatMap(s -> {if (s.length() > 0)
        return Optional.of(s.charAt(0));
    else
        return Optional.empty();});
System.out.println(result.get()); // 输入 h

在下面的例子中，咱们首先创立了一个蕴含字符串 “hello world” 的 Optional 对象。而后，咱们应用 flatMap() 办法将该字符串转换为第一个字符，并将后果存储到另一个 Optional 对象 result 中。最初，咱们应用 get() 办法获取 result 对象中的值并打印进去。

filter()

filter() 办法承受一个谓词（Predicate）作为参数，返回一个 Optional 类型的值。如果 Optional 对象存在值且满足谓词的条件，则返回该 Optional 对象；否则返回一个空 Optional 对象。

上面是一个应用 filter() 办法的例子：

Integer number = 10;
Optional<Integer> optional = Optional.of(number);
Optional<Integer> result = optional.filter(n -> n % 2 == 0);
System.out.println(result.isPresent()); // 输入 true

在下面的例子中，咱们首先创立了一个蕴含整数 10 的 Optional 对象。而后，咱们应用 filter() 办法过滤出该数字是否为偶数，并将后果存储到另一个 Optional 对象 result 中。最初，咱们应用 isPresent() 办法查看 result 对象是否存在值。

总结

Optional 类是 Java 8 引入的一个十分有用的个性，通过应用 Optional 类，咱们能够更加简洁、平安和易读地编写 Java 代码，防止空指针异样等问题。因而，在编写 Java 代码时，咱们应该尽可能地应用 Optional 类来解决可能造成空指针的变量。

然而，Optional 类并不是万能的，它也有一些不足之处。它可能会减少代码的复杂性和执行工夫，因为它须要咱们在应用值之前查看是否存在值。因而在应用 Optional 类时须要审慎权衡利弊。

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