关于java:Java-Optional的使用实践概述

题记：不到最初时刻，千万别轻言放弃，无论终局胜利与否，只有你拼博过，尽力过，所有问心有愧

Java 8是Java自Java 5（公布于2004年）之后的最重要的版本。这个版本蕴含语言、编译器、库、工具和JVM等方面的十多个新个性。

Optional类是Java8为了解决null值判断问题，借鉴google guava类库的Optional类而引入的一个同名Optional类，本文将讲述Optional类的应用与罕用办法概述。

1 为什么要设计Optional？

在 Java 开发中，通常会应用 if-else 逻辑判断来解决 NullPointerException 问题，当有对象模型嵌套过多时，就会因过多的 if-else 判断而造成代码累赘。

应用Optional类能够防止显式的null值判断（null的防御性查看），防止因过多的 if-else 判断而造成的代码累赘。

通过应用 Optional 可缩小代码中的判空,实现函数式编程。

2 Optional 的根本应用

一个理论的利用场景就是须要获取用户的地区 ID 信息，传统的获取办法如下代码清单2-1所示：

//代码清单 2-1 //获取用户的地区 code publish String getUserCountryCode(UserInfor user){    String countryCode = "";    if (user != null) {        Address address = user.getAddress();        if (address != null) {            Country country = address.getCountry();            if (country != null) {                String code = country.getCountryCode();                if (code != null) {                    countryCode = code.toUpperCase();                }            }        }    } return countryCode ;}

代码清单 2-1 通过 if-else 重重校验可防止在调用过程中因某个对象为 null 而导致的 NullPointerException ，通过 Optional 类的函数式编程来实现同样的成果 如下代码清单 2-2所示 ：

  // 代码清单 2-2  public String getUserCountryCodByOptional(UserInfor user) {    return Optional.ofNullable(user)        .map(c -> c.getAddress())        .map(r -> r.getCountry())        .map(u -> u.getCountryCode())        .orElseThrow(() -> new IllegalArgumentException(" 无奈获取到新的值")).toUpperCase();  }

Tips

双冒号：与 箭头函数->，是Java8的lambda表达式，就是匿名函数，如下代码清单 2-3中的应用。

 // 代码清单 2-3  public  void test(){     ///新建汇合    List<String> list = new ArrayList();    ///模仿数据    for (int i = 0; i < 10; i++) {      list.add("测试数据 "+i);    }        //第一种 for循环    for (int i = 0; i < list.size(); i++) {      //获取到 list 中对应索引的值      String s = list.get(i);    }    //第二种 加强for    for (String  s: list) {      //s 即为获取到的list中的值    }    //第三种 应用lambda表达式以及函数操作符 ->    list.forEach((s) -> System.out.println(s));    //第四种 Java8中应用双冒号：：操作符实现    list.forEach(System.out::println);  }

在 代码清单 2-2中所求的成果也能够应用 双冒号来实现，如下代码清单 2-4 所示：

  // 代码清单 2-4  public String getUserCountryCodByOptional2(UserInfor user) {    return Optional.ofNullable(user)        .map(UserInfor::getAddress)        .map(Address::getCountry)        .map(Country::getCountryCode)        .orElseThrow(() -> new IllegalArgumentException(" 无奈获取到新的值")).toUpperCase();  }

3 Optional 的简述

在上述代码清单中通Optional的应用，很优雅的达到函数式编程成果，现有总结以下论断。

3.1 Optional 对象创立

在应用 Optional 时首先要创立 Optional 对象，Optional类的两个构造方法都是private型的，因而类内部不能显示的应用new Optional()的形式来创立Optional对象。

可通过Optional类提供的三个静态方法empty()、of(T value)、ofNullable(T value)来创立Optinal对象，示例如下

    // 第一种 创立一个包装对象值为空的Optional对象 个别不应用    Optional<String> optStr = Optional.empty();    // 第二种 创立包装对象值非空的Optional对象    Optional<String> optStr1 = Optional.of("optional");    // 第三种 创立包装对象值容许为空的Optional对象    Optional<String> optStr2 = Optional.ofNullable(null);

第二种形式 通过 of 办法为非null的值创立一个Optional。of办法通过工厂办法创立Optional类。须要留神的是，创建对象时传入的参数不能为null。如果传入参数为null，则抛出NullPointerException 。

第三种形式 ofNullable 为指定的值创立一个Optional，如果指定的值为null，则返回一个空的Optional。

3.2 map 、flatMap 、filter

Optional 的 map 办法用来获取 Optional 中的值，Optional 也提供了 get办法来获取其中的值。
Optional 的 map 办法调用，Optional 如果有值，则对其执行调用mapping函数失去返回值。如果返回值不为null，则创立蕴含mapping返回值的Optional作为map办法返回值，否则返回空Optional。

简略的形容就是通过map办法从Optional对象中提取和转换值。

  public void testMap(){    // 第二种 创立包装对象值非空的Optional对象    Optional<String> optStr1 = Optional.of(" 测试 map 办法数据");    ///获取 optStr1 中的值    Optional<String> stringOptional = optStr1.map((value) -> value);    ///optStr1 有值 所以输入的是  optional    System.out.println(stringOptional.orElse("orElse输入的内容"));  }

单元测试成果如下图所示

flatMap办法与map办法相似，区别在于mapping函数的返回值不同。map办法的mapping函数返回值能够是任何类型T，而flatMap办法的mapping函数必须是Optional，目前笔者还没有利用到理论业务场景中。

filter 办法中如果有值并且满足断言条件返回蕴含该值的Optional，否则返回空Optional。

3.3 orElse、orElseGet、orElseThrow办法

orElse办法，对应的 Optional 如果有值则将其返回，否则返回指定的其它值。

orElseGet与orElse办法相似，区别在于失去的默认值，orElse办法将传入的字符串作为默认值，orElseGet办法能够承受Supplier接口的实现用来生成默认值 。

orElseThrow如果有值则将其返回，否则抛出supplier接口创立的异样，在orElseThrow中咱们能够传入一个lambda表达式或办法，如果值不存在来抛出异样。

  public void testOrElse(){    // 第一种 创立一个包装对象值为空的Optional对象    Optional<String> optStr = Optional.empty();    //optStr 无值 所以输入的是 orElse中的内容 "测试 orelse  "    //orElse 办法接管的参数是字符串    System.out.println("测试1  "+optStr.orElse("测试 orelse  "));    // orElseGet 办法接管的是一个函数办法    System.out.println("测试2  "+optStr.orElseGet(()->"测试 orElseGet  "));    // orElseGet 办法接管的是一个函数办法 返回值是一个 Throwable    System.out.println("测试3  "+optStr.orElseThrow(()-> new IllegalArgumentException("空值")));    // 第二种 创立包装对象值非空的Optional对象    Optional<String> optStr1 = Optional.of("optional");    ///optStr1 有值 所以输入的是  optional    System.out.println(optStr1.orElse("orElse输入的内容"));  }

单元测试成果如下图所示：

4 其余

Java 9 为 Optional 类增加了三个办法：or()、ifPresentOrElse() 和 stream()。

4.1 or 办法

or 办法，如果值存在，返回 Optional 指定的值，否则返回一个预设的值。

4.2 stream 办法

stream 办法的作用就是将 Optional 转为一个 Stream，如果该 Optional 中蕴含值，那么就返回蕴含这个值的 Stream，否则返回一个空的 Stream。

4.3 ifPresentOrElse 办法

在 java8 中，应用 ifPresent 办法来代替传统的 if(user != null)判断，未提供反对 if (user != null) else { // xxx}的操作，也就是在Java8中Optional 类 ifPresent 办法没有对else的操作提供反对。

在java9 中 ifPresentOrElse 办法就相当于是 if (user != null) else { // xxx}的操作。

public void test(UserInfor user) {     Optional.ofNullable(user).ifPresentOrElse(u -> {         //当user 不为 null 时执行这里         user.getName();         user.getAge();     }, () -> {        //当user 为null 时执行这里         System.err.println("user 对象为null");     });}