关于java:使用Optional优雅避免空指针异常

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在编程世界中，「空指针异样（NullPointerException）」无疑是咱们最常遇到的 ” 罪魁祸首 ” 之一。它像一片荫蔽的地雷，静静地期待着咱们不小心地踏入，给咱们的代码带来潜在的威逼。这种问题尽管看似渺小，但却无奈漠视。甚至可能对整个程序的稳定性产生重大影响。

为了应答这个长久以来困扰开发者的问题，Java 8 版本引入了一个弱小的工具——Optional 类。

Optional 不仅仅是一个容器，它更是一种编程理念的转变，让咱们能够用更优雅的形式解决可能为空的状况。

在本篇博客中，我将向大家介绍 JDK Optional 类及其应用办法，帮忙你从根本上杜绝空指针异样，晋升代码品质。

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。
• 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。

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() 来创立一个 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：

• Optional.of(value)：创立一个蕴含非空值的 Optional 对象。
• Optional.empty()：创立一个不蕴含任何值的空 Optional 对象。
• 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。

罕用办法

咱们曾经介绍了 Optional 类的几种罕用办法。除此之外，咱们这里再逐个列举和解析其余办法。

在这篇文章中，咱们深入探讨了 Java 的 Optional 类及其在编程实际中的利用。通过应用 Optional，咱们能够更无效地解决可能存在的空值状况，从而防止运行时的 NullPointException。尽管它引入了额定的复杂性，但如果正确应用，它能够提供更清晰、更易于保护的代码。

然而，重要的是要记住，Optional 并不是解决所有问题的银弹。像所有工具一样，咱们须要理解它的长处和局限性，并确保在适当的场景下应用它。编程始终是一个学习和摸索的过程，Optional 只是咱们工具箱中的一个工具。心愿通过本文，你对如何利用 Java 的 Optional 类有了更全面的了解。

感激浏览，如果本篇文章有任何谬误和倡议，欢送给我留言斧正。

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