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Java?新特性之Option示例詳解

更新時(shí)間：2024年02月05日 09:21:26 作者：蕭?炎

使用Optional開發(fā)時(shí)要注意正確使用Optional的“姿勢(shì)”，特別注意不要使用3.2節(jié)提到的錯(cuò)誤示范，謹(jǐn)慎使用isPresent()和get()方法，盡量多使用map()、filter()、orElse()等方法來發(fā)揮Optional的作用，對(duì)Java??Option相關(guān)知識(shí)感興趣的朋友一起看看吧

一、簡(jiǎn)介

Optional類是Java8為了解決null值判斷問題，借鑒google guava類庫的Optional類而引入的一個(gè)同名Optional類，使用Optional類可以避免顯式的null值判斷（null的防御性檢查），避免null導(dǎo)致的NPE（NullPointerException）。

我們來看一段代碼：

 public static String getGender(Student student)
    {
        if(null == student)
        {
            return "Unkown";
        }
        return student.getGender();
    }

這是一個(gè)獲取學(xué)生性別的方法，方法入?yún)橐粋€(gè)Student對(duì)象，為了防止student對(duì)象為null，做了防御性檢查：如果值為null，返回"Unkown"。

再看使用Optional優(yōu)化后的方法：

 public static String getGender(Student student)
    {
       return Optional.ofNullable(student).map(u -> u.getGender()).orElse("Unkown");
    }

可以看到，Optional類結(jié)合lambda表達(dá)式的使用能夠讓開發(fā)出的代碼更簡(jiǎn)潔和優(yōu)雅。

二、Optional對(duì)象的創(chuàng)建

我們看下Optional類的部分源碼：

 public static String getGender(Student student)
    {
       return Optional.ofNullable(student).map(u -> u.getGender()).orElse("Unkown");
    }

可以看出，Optional類的兩個(gè)構(gòu)造方法都是private型的，因此類外部不能顯示的使用new Optional()的方式來創(chuàng)建Optional對(duì)象，但是Optional類提供了三個(gè)靜態(tài)方法empty()、of(T value)、ofNullable(T value)來創(chuàng)建Optinal對(duì)象，示例如下：

// 1、創(chuàng)建一個(gè)包裝對(duì)象值為空的Optional對(duì)象
Optional<String> optStr = Optional.empty();
// 2、創(chuàng)建包裝對(duì)象值非空的Optional對(duì)象
Optional<String> optStr1 = Optional.of("optional");
// 3、創(chuàng)建包裝對(duì)象值允許為空的Optional對(duì)象
Optional<String> optStr2 = Optional.ofNullable(null);

三、Optional 類典型接口的使用

下面以一些典型場(chǎng)景為例，列出Optional API常用接口的用法，并附上相應(yīng)代碼。

3.1 get()方法

簡(jiǎn)單看下get()方法的源碼：

 public static String getGender(Student student)
    {
       return Optional.ofNullable(student).map(u -> u.getGender()).orElse("Unkown");
    }

可以看到，get()方法主要用于返回包裝對(duì)象的實(shí)際值，但是如果包裝對(duì)象值為null，會(huì)拋出NoSuchElementException異常。

3.2 isPresent()方法

isPresent()方法的源碼：

 public boolean isPresent() {
        return value != null;
    }

可以看到，isPresent()方法用于判斷包裝對(duì)象的值是否非空。下面我們來看一段糟糕的代碼：

 public static String getGender(Student student)
    {
        Optional<Student> stuOpt =  Optional.ofNullable(student);
        if(stuOpt.isPresent())
        {
            return stuOpt.get().getGender();
        }
        return "Unkown";
    }

這段代碼實(shí)現(xiàn)的是第一章(簡(jiǎn)介)中的邏輯，但是這種用法不但沒有減少null的防御性檢查，而且增加了Optional包裝的過程，違背了Optional設(shè)計(jì)的初衷，因此開發(fā)中要避免這種糟糕的使用~

3.3 ifPresent()方法

ifPresent()方法的源碼：

  public void ifPresent(Consumer<? super T> consumer) {
        if (value != null)
            consumer.accept(value);
    }

ifPresent()方法接受一個(gè)Consumer對(duì)象（消費(fèi)函數(shù)），如果包裝對(duì)象的值非空，運(yùn)行Consumer對(duì)象的accept()方法。示例如下：

 public static void printName(Student student)
    {
        Optional.ofNullable(student).ifPresent(u ->  System.out.println("The student name is : " + u.getName()));
    }

上述示例用于打印學(xué)生姓名，由于ifPresent()方法內(nèi)部做了null值檢查，調(diào)用前無需擔(dān)心NPE問題。

3.4 filter()方法

filter()方法的源碼：

public Optional<T> filter(Predicate<? super T> predicate) {
        Objects.requireNonNull(predicate);
        if (!isPresent())
            return this;
        else
            return predicate.test(value) ? this : empty();
    }

filter()方法接受參數(shù)為Predicate對(duì)象，用于對(duì)Optional對(duì)象進(jìn)行過濾，如果符合Predicate的條件，返回Optional對(duì)象本身，否則返回一個(gè)空的Optional對(duì)象。舉例如下：

  public static void filterAge(Student student)
    {
        Optional.ofNullable(student).filter( u -> u.getAge() > 18).ifPresent(u ->  System.out.println("The student age is more than 18."));
    }

上述示例中，實(shí)現(xiàn)了年齡大于18的學(xué)生的篩選。

3.5 map()方法

map()方法的源碼：

 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));
        }
    }

map()方法的參數(shù)為Function（函數(shù)式接口）對(duì)象，map()方法將Optional中的包裝對(duì)象用Function函數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，并包裝成新的Optional對(duì)象（包裝對(duì)象的類型可能改變）。舉例如下：

 public static Optional<Integer> getAge(Student student)
    {
        return Optional.ofNullable(student).map(u -> u.getAge()); 
    }

上述代碼中，先用ofNullable()方法構(gòu)造一個(gè)Optional對(duì)象，然后用map()計(jì)算學(xué)生的年齡，返回Optional對(duì)象（如果student為null, 返回map()方法返回一個(gè)空的Optinal對(duì)象）。

3.6 flatMap()方法

flatMap()方法的源碼：

 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));
        }
    }

跟map()方法不同的是，入?yún)unction函數(shù)的返回值類型為Optional類型，而不是U類型，這樣flatMap()能將一個(gè)二維的Optional對(duì)象映射成一個(gè)一維的對(duì)象。以3.5中示例功能為例，進(jìn)行faltMap()改寫如下：

 public static Optional<Integer> getAge(Student student)
    {
        return Optional.ofNullable(student).flatMap(u -> Optional.ofNullable(u.getAge())); 
    }

3.7 orElse()方法

orElse()方法的源碼：

 public T orElse(T other) {
        return value != null ? value : other;
    }

orElse()方法功能比較簡(jiǎn)單，即如果包裝對(duì)象值非空，返回包裝對(duì)象值，否則返回入?yún)ther的值（默認(rèn)值）。如第一章（簡(jiǎn)介）中提到的代碼：

   public static String getGender(Student student)
    {
       return Optional.ofNullable(student).map(u -> u.getGender()).orElse("Unkown");
    }

3.8 orElseGet()方法

orElseGet()方法的源碼：

 public T orElseGet(Supplier<? extends T> other) {
        return value != null ? value : other.get();
    }

orElseGet()方法與orElse()方法類似，區(qū)別在于orElseGet()方法的入?yún)橐粋€(gè)Supplier對(duì)象，用Supplier對(duì)象的get()方法的返回值作為默認(rèn)值。如：

   public static String getGender(Student student)
    {
        return Optional.ofNullable(student).map(u -> u.getGender()).orElseGet(() -> "Unkown");      
    }

3.9 orElseThrow()方法

orElseThrow()方法的源碼：

 public <X extends Throwable> T orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier) throws X {
        if (value != null) {
            return value;
        } else {
            throw exceptionSupplier.get();
        }
    }

orElseThrow()方法其實(shí)與orElseGet()方法非常相似了，入?yún)⒍际荢upplier對(duì)象，只不過orElseThrow()的Supplier對(duì)象必須返回一個(gè)Throwable異常，并在orElseThrow()中將異常拋出：

 public static String getGender1(Student student)
    {
        return Optional.ofNullable(student).map(u -> u.getGender()).orElseThrow(() -> new RuntimeException("Unkown"));      
    }

orElseThrow()方法適用于包裝對(duì)象值為空時(shí)需要拋出特定異常的場(chǎng)景。

四、注意事項(xiàng)

使用Optional開發(fā)時(shí)要注意正確使用Optional的“姿勢(shì)”，特別注意不要使用3.2節(jié)提到的錯(cuò)誤示范，謹(jǐn)慎使用isPresent()和get()方法，盡量多使用map()、filter()、orElse()等方法來發(fā)揮Optional的作用。

到此這篇關(guān)于Java 新特性之Option詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java Option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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