null在Java中带来的麻烦

我置信所有的Java程序猿肯定都遇到过NullPointerException，空指针在Java程序中是最常见的，也是最烦人的；它让咱们很多程序猿产生了积重难返的感觉，所有可能产生空指针的中央都的加上if-else查看，然而这带给咱们很多麻烦

  • Java自身是强类型的，然而null毁坏了这个规定，它能够被赋值给任何对象
  • Java的设计是让程序猿对指针无感知，然而null指针是个例外
  • 它会是代码变得很臃肿，到处都充斥着if-else的空查看，甚至是多层嵌套，代码可读性降落
  • null自身毫无意义，示意不了无

前两点不须要特地的阐明，后两点举个例子来阐明一下：
如果一个人领有一个手机，每个手机都有生成厂商，每个厂商都会有个名字，用类示意的话：

public class Person {    private Phone phone;    public Phone getPhone() {        return phone;    }}public class Phone {    private Producer producer;    public Producer getProducer() {        return producer;    }}public class Producer {    private String name;    public String getName() {        return name;    }}

在这个例子中，如果咱们须要取到手机生成厂商的名字

public String getPhoneProducerName(Person person) {    return person.getPhone().getProducer().getName();}

因为不肯定每个人都会有一个手机，所有在调用getProducer()时可能会呈现NullPointerException。

一门设计语言原本就是来形容世界的，在这个事例中有的人有手机，有的人也可能没有手机，所以在调用person.getPhone()返回的值就应该蕴含有和无这两种状况，当初通过返回null来示意无，然而在调用getProducer()却又会抛出异样，这样就不太合乎事实逻辑；所以把null来用来示意无不适合

在遇到这种状况通常的做法是做null查看,甚至是每个中央可能产生null指针的做查看。

public String getPhoneProducerName(Person person) {    if (person.getPhone() == null) {        return "无名字";    }    if (person.getPhone().getProducer() == null) {        return "无名字";    }    return person.getPhone().getProducer().getName();}

这里我曾经试图在缩小代码的层级，如果应用的是if-else，代码的层级会更深，代码可读性降落。

Optional的简略介绍

吐槽了那么多现状的不好，当初能够祭出咱们的解决方案了 Optional；千呼万唤始进去，犹抱琵琶半遮面；那Optional到底是个什么货色，咱们一起来逐渐解开它的面纱。

Optional自身只是对对象的简略包装，如果对象为空，那么会构建一个空的Optional；这样一来Optional就蕴含了存在和不存在两个状况, 接下来能够看下下面的例子改过之后

public class Person {    private Optional<Phone> phone;    public Optional<Phone> getPhone() {        return phone;    }}public class Phone {    private Producer producer;    public Producer getProducer() {        return producer;    }}public class Producer {    private String name;    public String getName() {        return name;    }}

因为有的人可能没有手机，有的人有，所以Phone须要用Optional包装起来；手机自身肯定会有生产的厂商，厂商肯定会有一个名字，所以这两个不须要用Optional包装起来。这里咱们会发现应用了Optional会丰盛代码的语义，让代码更加合乎事实。

而当咱们在调用phone.getProducer().getName()的时候不须要做null指针的查看，如果说在这里产生了NullPointerException，阐明这里数据自身是有问题的，不合乎事实，就应该让问题裸露进去，而不是像下面的代码一样把问题覆盖。

Optional的罕用办法应用

1. Optional的创立办法
Optional<Person> empty = Optional.empty();  //申明一个空的OptionalOptional<Person> person = Optional.of(new Person()); //包装PersonOptional<Person> person2 = Optional.of(null); //不容许的操作，传入null 会抛出空指针异样Optional<Person> optionalPerson = Optional.ofNullable(null); //容许传null, 返回一个空的Optional
2. Optional值的获取形式
  • map、flatMap

首先咱们从新定义一下Phone类，除了有生产厂商之外，还有个型号；

public class Phone {    private String model;    private Producer producer;    public Producer getProducer() {        return producer;    }    public String getModel() {        return model;    }}

当咱们须要获取到手机的型号的时候能够这样：

Optional<Phone> optionalPhone = Optional.of(new Phone());Optional<String> model = optionalPhone.map(Phone::getModel);

当咱们须要通过Person对象获取到Phone的型号是，会想到这样：

Optional<Person> optionalPerson = Optional.of(new Person());optionalPerson.map(Person::getPhone).map(Phone::getModel);

当咱们写进去的时候发现编译器不能通过。是因为Person::getPhone返回的是一个Optional<Phone>，调用optionalPerson.map(Person::getPhone)返回的就是Optional<Optional<Phone>>，所以再.map的就无奈拿到手机型号，那如何可能让返回的后果不是Optional<Optional<Phone>>，而是Optional<Phone>呢？

这里须要用到另一个办法flatMap。flatMap和map的区别，我在刚开始学习的时候，看到了网上的各种解释都很绕，看的很晕，最初间接关上源码来看，发现实现很简略，很容易了解，来看下源码：

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));    }}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));    }}

map办法在返回的时候会包装一层Optional ； flatMap在返回的时候间接把函数的返回值返回了，函数的后果必须是Optional；那么在后面的例子中咱们间接调用flatMap返回的后果就是Optional<Phone>

Optional<Person> optionalPerson = Optional.of(new Person());optionalPerson.flatMap(Person::getPhone).map(Phone::getModel);
  • 取出Optional中的值对象：get、orElse、orElseGet、orElseThrow、ifPresent
  1. get() : 当你明确晓得Optional中有值的话能够间接调用该办法，当Optional中没有值是该办法会抛出异样NoSuchElementException;所以当如果存在空值的话倡议就不要调用该办法，因为这样和做null查看就没有区别了
  2. orElse(T other) : 提供一个默认值，当值不存在是返回这个默认值
  3. orElseGet(Supplier<? extends T> other) : 当值不存在的时候会调用supper函数，如果说返回这个默认值的逻辑较多，那么调用这个办法比拟适合；
  4. orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier) : 当值为空时会抛出一个自定义的异样
  5. ifPresent(Consumer<? super T> consumer) : 当值不为空是会调用consumer函数，如果值为空，那么这个办法什么都不做
  • filter 过滤出满足条件的对象

如果咱们须要过滤出手机型号IOS的手机，并打印出型号，代码如下：

Person person = new Person(Optional.of(new Phone("IOS")));        Optional<Person> optionalPerson = Optional.of(person);        optionalPerson.flatMap(Person::getPhone)                .filter(phone -> "IOS".equals(phone.getModel()))                .map(Phone::getModel)                .ifPresent(System.out::println);

总结

  1. 咱们探讨了null在Java程序的问题
  2. 介绍Java8中引入了Optional来示意有和无的状况以及初始化的形式
  3. 举例说明了Optional中常常应用到的办法
自己菜鸟，如果有任何写的不对的中央，欢送在评论区指出