Java中的Optional類用法詳細(xì)講解
前言
java中嘗試訪問空引用的屬性調(diào)用空引用的方法是會報空指針NullPointerException異常。實際項目中會處理大量為空的值，代碼會有很多的條件判斷，難以閱讀與維護(hù)。
if(user!=null){
System.out.println(user.getFullName());
}else {
User defaultUser = new User("Stark", "Tony Stark");
System.out.println(defaultUser.getFullName());
}
一、Optional是什么？
Optional類引入了一種顯式的方式來處理可能為空的對象，強(qiáng)制程序員在可能為空的情況下進(jìn)行顯式的處理，以避免空指針異常。
Optional類似容器，可以包含各種類型的值，也可以為null。Optional類提供了一系列方法來方便地操作內(nèi)部的值。常用的方法有g(shù)et、orElse、orElseGet、orElseThrow等。
Optional的設(shè)計也考慮了函數(shù)式編程的原則，可以與Lambda表達(dá)式和StreamAPI等特性結(jié)合使用，可以進(jìn)行鏈?zhǔn)秸{(diào)用替代命令式編程的方式通過編寫if條件語句檢查null值。
二、Optional對象的方法
首先我們需要創(chuàng)建兩個類，User類與UserRepository類。
User類
import java.util.Optional;
public class User {
String name;
String fullName;
public User(String name, String fullName) {
this.name = name;
this.fullName = fullName;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getFullName() {
return fullName;
}
public void setFullName(String fullName) {
this.fullName = fullName;
}
}
UserRepository類
import java.util.Optional;
public class UserRepository {
public User findUserByName(String name){
if(name.equals("Peter")){
return new User("Peter","Peter Parker");
}
else {
return null;
}
}
}
1.isPresent、isEmpty方法
isPresent方法用于檢查optional內(nèi)是否存在值，返回為布爾值，存在為true，不存在為false。
isEmpty方法用于檢查optional內(nèi)是否為空，返回為布爾值，為空為true，不為空為false。
//創(chuàng)建值為null的Optional對象 Optional<Object> optionalBox = Optional.empty(); System.out.println(optionalBox.isPresent()); System.out.println(optionalBox.isEmpty());
返回值為false與true。
2.empty、of、ofNullable方法
若創(chuàng)建的對象為null，則可以采用empty()方法。
Optional<Object> optionalBox = Optional.empty();
創(chuàng)建不為null的對象需要調(diào)用of方法，此時若value為null，則拋出NullPointerException異常。
String value = "Peter";
Optional<String> optionalBox = Optional.of(value);
若想要創(chuàng)建可能為null的對象，可以使用ofNullable( )方法。
String value = "Peter";
Optional<String> optionalBox = Optional.ofNullable(value);
3.get、orElse、orElseGet與orElseThrow方法
取值可以使用get()方法，若取值對象為null，會報java.util.NoSuchElementException異常（并非java.lang.NullPointerException異常）。
String value2 = optionalBox.get();
System.out.println(value2);
我們這里修改UserRepository類中的findUserByName方法，使其返回值為Optional對象。
public Optional<User> findUserByName(String name){
if(name.equals("Peter")){
return Optional.of(new User("Peter","Peter Parker"));
}
else {
return Optional.empty();
}
}
orElse是Optional類中的一個重要方法,它用于獲取值或在值為空的情況下提供一個默認(rèn)值。
UserRepository userRepository = new UserRepository();
Optional<User> optionalUser = userRepository.findUserByName("Peter2");
User user = optionalUser.orElse(new User("Stark","Tony Stark"));
System.out.println(user.getFullName());
orElse方法即使讀到的數(shù)據(jù)不為null，仍會創(chuàng)建一個新User對象。因此最好使用只有讀到的數(shù)據(jù)為null的時候才會新建對象的orElseGet方法。
orElseGet方法的參數(shù)為Supplier的函數(shù)式接口，需要使用Lambda表達(dá)式實現(xiàn)。
optionalUser.orElseGet(()->new User("Stark","Tony Stark"));
System.out.println(user.getFullName());
orElseThrow方法用于在 Optional 對象中的值為空時拋出一個指定的異常。
orElseThrow方法通過Supplier的函數(shù)式接口，可以生成自定義異常，默認(rèn)拋出異常為java.util.NoSuchElementException。
UserRepository userRepository = new UserRepository();
Optional<User> optionalUser = userRepository.findUserByName("Peter2");
optionalUser.orElseThrow(()->new RuntimeException("User not found"));
4.ifPresent、ifPresentOrElse、filter方法
ifPresent方法參數(shù)中若對象不為null，則會執(zhí)行Labmda中的方法；
若參數(shù)對象為null，則不會執(zhí)行Labmda中的方法，也不會報錯。
UserRepository userRepository = new UserRepository();
Optional<User> optionalUser = userRepository.findUserByName("Peter2");
optionalUser.ifPresent(user -> System.out.println(user.getFullName()));
當(dāng)我們希望值為空時進(jìn)行其他操作，需要使用ifPresentOrElse方法。
optionalUser.ifPresentOrElse(user -> System.out.println(user.getFullName()),
()->System.out.println("User not found"));
若滿足filter方法中的條件，則會返回包含值的Optional對象，如果不滿足，則返回空的Optional對象
Optional<User> optionalUser2 = optionalUser.filter(user -> user.getFullName().equals("Peter Parker"));
System.out.println(optionalUser2.isPresent());
5.Map與flatMap方法
進(jìn)行兩個方法前需要將User類中的 getFullName方法返回值修改為Optional。
public Optional<String> getFullName(){
return Optional.ofNullable(fullName);
}
map方法：對Optional中的值進(jìn)行轉(zhuǎn)換（若值為空，則map方法什么也不會做，直接返回空的Optional對象）。
這個變換基于提供該map的函數(shù)，并且這個變換是可選的，如果optional的值為空則不會做任何改變，并且map方法不會改變原始的Optional對象，而返回新的Optional對象，因此可以鏈?zhǔn)秸{(diào)用進(jìn)行多個轉(zhuǎn)換操作。
UserRepository userRepository = new UserRepository();
Optional<User> optionalUser = userRepository.findUserByName("Peter");
Optional<String> optionalFullName = optionalUser.map(User::getFullName);
System.out.println(optionalFullName.get());
flatmap方法用于扁平化嵌套的Optional結(jié)構(gòu)，以避免引入不必要的嵌套層級，具體為flatmap的轉(zhuǎn)換函數(shù)返回的必須是另一個Optional對象，意味著flatMap方法可以用于嵌套的Optional情況，可以將兩個為嵌套關(guān)系的Optional對象轉(zhuǎn)換為一個。如果原始的Optional對象為空，或轉(zhuǎn)換函數(shù)返回的Optional對象為空，那么最終得到的也是為空的Optional對象。
UserRepository userRepository = new UserRepository();
Optional<User> optionalUser = userRepository.findUserByName("Peter");
Optional<String> optional = optionalUser.flatMap(User::getFullName);
若只需要對Optional對象中的值進(jìn)行轉(zhuǎn)換，而不需要嵌套的Optional，那么使用map方法更合適
如果要進(jìn)行一些操作返回另外一個Optional對象，flatmap方法更合適。
6.Stream方法
Optional的stream方法，可以將Optional對象轉(zhuǎn)換為Stream對象，對其中的值進(jìn)行流操作，如果Optional對象包含值，則將這個值封裝到一個Stream流中，如果Optional對象為空，則創(chuàng)造一個為空的Stream流
UserRepository userRepository = new UserRepository();
Optional<User> optionalUser = userRepository.findUserByName("Peter");
Stream<String> a =optionalUser.map(User::getName).stream();
a.forEach(System.out::println);
三、不適合使用Optional對象的情況
不應(yīng)該用于類的字段，會增加內(nèi)存消耗，并使序列化變得復(fù)雜；
不應(yīng)該用于方法參數(shù)，使方法的理解和使用變得復(fù)雜；
不應(yīng)用于構(gòu)造器參數(shù)，迫使調(diào)用者創(chuàng)建Optional實例，應(yīng)該通過構(gòu)造器重載解決；
不應(yīng)該用于集合的參數(shù)，集合已經(jīng)很好的處理空集合的情況，沒必要使用Optional包裝集合；
不建議使用get方法，若為null會報錯。
以下是如何處理和避免Java8 Optional錯誤的一些建議：
在使用get()方法之前，一定要使用isPresent()方法檢查Optional對象是否存在。
不要使用isPresent()方法和orElse()方法。而應(yīng)該使用orElseGet()方法，讓程序只在需要時才執(zhí)行Supplier。
Optional<String> name = Optional.ofNullable(null);
System.out.println("Name: " + name.orElseGet(() -> "Default Name"));不要將Optional作為類的字段或方法的參數(shù)。這會導(dǎo)致類或方法變得混亂且難以維護(hù)。盡可能將Optional用于返回值，只在有需要時才將其用于參數(shù)。
避免在遞歸方法中使用Optional。在Java中遞歸是簡潔明了的，但在遞歸方法中使用Optional 會導(dǎo)致程序的性能大幅下降。
總結(jié)
以上就是今天要講的內(nèi)容，本文簡單介紹了Optional對象的使用以及不適合使用Optional對象的情況。
到此這篇關(guān)于Java中的Optional類用法的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java中Optional類內(nèi)容請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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