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詳解Java中Optional類(lèi)的使用方法

 更新時(shí)間:2022年05月16日 14:48:29   作者:怪咖軟妹@  
Optional的作用是什么?他都有哪些方法?阿里規(guī)范點(diǎn)名說(shuō)盡量用Optional來(lái)避免空指針,那么什么場(chǎng)景用Optional?本篇文章圍繞這三點(diǎn)來(lái)進(jìn)行講解,感興趣的可以學(xué)習(xí)一下

一、Optional類(lèi)的來(lái)源

到目前為止,臭名昭著的空指針異常是導(dǎo)致Java應(yīng)用程序失敗的最常見(jiàn)原因。以前,為了解決空指針異常,Google公司著名的Guava項(xiàng)目引入了Optional類(lèi),Guava通過(guò)使用檢查空值的方式來(lái)防止代碼污染,它鼓勵(lì)程序員寫(xiě)更干凈的代碼。受到Google Guava的啟發(fā),Optional類(lèi)已經(jīng)成為Java 8類(lèi)庫(kù)的一部分。

二、Optional類(lèi)是什么

Optional 類(lèi)(java.util.Optional) 是一個(gè)容器類(lèi),它可以保存類(lèi)型T的值,代表這個(gè)值存在。或者僅僅保存null,表示這個(gè)值不存在。原來(lái)用 null 表示一個(gè)值不存在,現(xiàn)在 Optional 可以更好的表達(dá)這個(gè)概念。并且可以避免空指針異常。

Optional提供很多有用的方法,這樣我們就不用顯式進(jìn)行空值檢測(cè)。

三、Optional類(lèi)用法

Optional類(lèi)的Javadoc描述如下:這是一個(gè)可以為null的容器對(duì)象。

如果值存在則isPresent()方法會(huì)返回true,調(diào)用get()方法會(huì)返回該對(duì)象。

如果值不存在則isPresent()方法會(huì)返回false,調(diào)用get()方法會(huì)NPE。

創(chuàng)建Optional類(lèi)對(duì)象的方法:

Optional.of(T t) : 創(chuàng)建一個(gè) Optional 實(shí)例,t必須非空;

Optional.empty() : 創(chuàng)建一個(gè)空的 Optional 實(shí)例

Optional.ofNullable(T t):t可以為null

判斷Optional容器中是否包含對(duì)象:

boolean isPresent() : 判斷是否包含對(duì)象

void ifPresent(Consumer<? super T> consumer) :如果有值,就執(zhí)行Consumer接口的實(shí)現(xiàn)代碼,并且該值會(huì)作為參數(shù)傳給它。

獲取Optional容器的對(duì)象:

T get(): 如果調(diào)用對(duì)象包含值,返回該值,否則拋異常

T orElse(T other) :如果有值則將其返回,否則返回指定的other對(duì)象。

T orElseGet(Supplier<? extends T> other) :如果有值則將其返回,否則返回由Supplier接口實(shí)現(xiàn)提供的對(duì)象。

T orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier) :如果有值則將其返回,否則拋出由Supplier接口實(shí)現(xiàn)提供的異常。

過(guò)濾:

Optional<T> filter(Predicate<? super <T> predicate):如果值存在,并且這個(gè)值匹配給定的 predicate,返回一個(gè)Optional用以描述這個(gè)值,否則返回一個(gè)空的Optional。

映射

<U>Optional<U> map(Function<? super T,? extends U> mapper):如果有值,則對(duì)其執(zhí)行調(diào)用映射函數(shù)得到返回值。如果返回值不為 null,則創(chuàng)建包含映射返回值的Optional作為map方法返回值,否則返回空Optional。

<U> Optional<U> flatMap(Function<? super T, Optional<U>> mapper):如果值存在,就對(duì)該值執(zhí)行提供的mapping函數(shù)調(diào)用,返回一個(gè)Optional類(lèi)型的值,否則就返回一個(gè)空的Optional對(duì)象

四、代碼示例

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
class Student {
    private String name;
    private Integer age;
}

1、創(chuàng)建Optional類(lèi)

public void test1() {
    // 聲明一個(gè)空Optional
    Optional<Object> empty = Optional.empty();
    
    // 依據(jù)一個(gè)非空值創(chuàng)建Optional
    Student student = new Student();
    Optional<Student> os1 = Optional.of(student);
    
    // 可接受null的Optional
    Student student1 = null;
    Optional<Student> os2 = Optional.ofNullable(student1);
}    

2、判斷Optional容器中是否包含對(duì)象

isPresent不帶參數(shù),判斷是否為空,ifPresent可以選擇帶一個(gè)消費(fèi)函數(shù)的實(shí)例。(isPresent和ifPresent一個(gè)是 is 一個(gè)是 if 注意一下哈)

public void test1() {
    Student student = new Student();
    Optional<Student> os1 = Optional.ofNullable(student);
    boolean present = os1.isPresent();
    System.out.println(present);

    // 利用Optional的ifPresent方法做出如下:當(dāng)student不為空的時(shí)候?qū)ame賦值為張三
    Optional.ofNullable(student).ifPresent(p -> p.setName("張三"));
}

3、獲取Optional容器的對(duì)象

public void test1() throws Exception {
    Student student = null;
    Optional<Student> os1 = Optional.ofNullable(student);
    // 使用get一定要注意,假如student對(duì)象為空,get是會(huì)報(bào)錯(cuò)的
    // java.util.NoSuchElementException: No value present
    Student student1 = os1.get();

    // 當(dāng)student為空的時(shí)候,返回我們新建的這個(gè)對(duì)象,有點(diǎn)像三目運(yùn)算的感覺(jué)
    Student student2 = os1.orElse(new Student("張三", 18));

    // orElseGet就是當(dāng)student為空的時(shí)候,返回通過(guò)Supplier供應(yīng)商函數(shù)創(chuàng)建的對(duì)象
    Student student3 = os1.orElseGet(() -> new Student("張三", 18));

    // orElseThrow就是當(dāng)student為空的時(shí)候,可以拋出我們指定的異常
    os1.orElseThrow(() -> new Exception());
}

4、過(guò)濾

public void test1() {
    Student student = new Student("李四", 3);
    Optional<Student> os1 = Optional.ofNullable(student);
    os1.filter(p -> p.getName().equals("張三")).ifPresent(x -> System.out.println("OK"));
}

5、映射

map代碼示例:

public void test1() {
     Student student = new Student("李四", 3);
     Optional<Student> os1 = Optional.ofNullable(student);
     // 如果student對(duì)象不為空,就加一歲
     Optional<Student> emp = os1.map(e ->
     {
         e.setAge(e.getAge() + 1);
         return e;
     });
 }

這塊的map說(shuō)實(shí)話對(duì)lambda不是很熟練的 理解起來(lái)是很繞腦子的。

這里的map實(shí)際上就是用的Function函數(shù),F(xiàn)unction函數(shù)是有兩個(gè)參數(shù)的,第一個(gè)是入?yún)?shù)據(jù)類(lèi)型,第二個(gè)是返回?cái)?shù)據(jù)類(lèi)型。Function函數(shù)作用就是傳入一個(gè)對(duì)象,然后返回一個(gè)對(duì)象,返回的對(duì)象類(lèi)型可以自己設(shè)置。

T 就是代表實(shí)例的泛型數(shù)據(jù)類(lèi)型,就是誰(shuí)調(diào)用的 入?yún)?必須跟調(diào)用者泛型的數(shù)據(jù)類(lèi)型一樣。

U 就是自己說(shuō)了算,調(diào)用完map之后返回什么數(shù)據(jù)類(lèi)型,那么U就設(shè)置什么

flatMap代碼示例: flatMap跟map是一樣的只不過(guò)他返回的是optional對(duì)象。

public static Optional<Integer> stringToInt(String s) {
     try {
         return Optional.of(Integer.parseInt(s));
     } catch (NumberFormatException e) {
         e.printStackTrace();
         return Optional.empty();
     }
 }
Optional.ofNullable(props.getProperty(name))
        .flatMap(OptionalUtils::stringToInt)
        .filter(i -> i>0)
        .orElse(0);

五、什么場(chǎng)景用Optional

以前一直不懂Optional有啥用,感覺(jué)太無(wú)語(yǔ)了,Java8還把它當(dāng)做一個(gè)噱頭來(lái)宣傳,最近終于發(fā)現(xiàn)它的用處了,當(dāng)然不用函數(shù)式編程的話,是沒(méi)感覺(jué)的;

如下提供了幾個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景,基本上都是開(kāi)發(fā)當(dāng)中經(jīng)常遇到的。

1、場(chǎng)景一

PatientInfo patientInfo = patientInfoDao.getPatientInfoById(consultOrder.getPatientId());
if (patientInfo != null) {
    consultInfoResp.setPatientHead(patientInfo.getHead());
}

// 使用Optional 和函數(shù)式編程,一行搞定,而且像說(shuō)話一樣
Optional.ofNullable(patientInfo).ifPresent(p -> consultInfoResp.setPatientHead(p.getHead()));

2、場(chǎng)景二

public void test1() throws Exception {
    Student student = new Student(null, 3);
    if (student == null || isEmpty(student.getName())) {
        throw new Exception();
    }
    String name = student.getName();
    // 業(yè)務(wù)省略...

    // 使用Optional改造
    Optional.ofNullable(student).filter(s -> !isEmpty(s.getName())).orElseThrow(() -> new Exception());
}

public static boolean isEmpty(CharSequence str) {
    return str == null || str.length() == 0;
}

3、場(chǎng)景三

public static String getChampionName(Competition comp) throws IllegalArgumentException {
    if (comp != null) {
        CompResult result = comp.getResult();
        if (result != null) {
            User champion = result.getChampion();
            if (champion != null) {
                return champion.getName();
            }
        }
    }
    throw new IllegalArgumentException("The value of param comp isn't available.");
}

這個(gè)在開(kāi)發(fā)中是很常見(jiàn)的一種邏輯。去判讀傳進(jìn)來(lái)的參數(shù)時(shí)候?yàn)榭?,或者是從?shù)據(jù)庫(kù)中獲取的對(duì)象。由于某些原因,我們不能很流程的直接這樣寫(xiě)。

comp.getResult().getChampion().getName()

上面的寫(xiě)法用Optional改寫(xiě):

public static String getChampionName(Competition comp) throws IllegalArgumentException {
    return Optional.ofNullable(comp)
            .map(Competition::getResult)  // 相當(dāng)于c -> c.getResult(),下同
            .map(CompResult::getChampion)
            .map(User::getName)
            .orElseThrow(()->new IllegalArgumentException("The value of param comp isn't available."));
}

4、場(chǎng)景四

類(lèi)型之間的轉(zhuǎn)換,并且當(dāng)沒(méi)有值的時(shí)候返回一個(gè)默認(rèn)值

int timeout = Optional.ofNullable(redisProperties.getTimeout())
                      .map(x -> Long.valueOf(x.toMillis()).intValue())
                      .orElse(10000);

到此這篇關(guān)于詳解Java中Optional類(lèi)的使用方法的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java Optional類(lèi)內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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