從 Java 8 引入的一個很有趣的特性是 Optional 類,。Optional 類主要解決的問題是臭名昭著的空指針異常（NullPointerException） —— 每個 Java 程序員都非常了解的異常,。 本質(zhì)上，這是一個包含有可選值的包裝類,，這意味著 Optional 類既可以含有對象也可以為空,。 Optional 是 Java 實現(xiàn)函數(shù)式編程的強勁一步，并且?guī)椭诜妒街袑崿F(xiàn),。但是 Optional 的意義顯然不止于此,。 我們從一個簡單的用例開始。在 Java 8 之前,，任何訪問對象方法或?qū)傩缘恼{(diào)用都可能導致 NullPointerException： 在這個小示例中,，如果我們需要確保不觸發(fā)異常，就得在訪問每一個值之前對其進行明確地檢查： 你看到了,，這很容易就變得冗長,，難以維護。 為了簡化這個過程,，我們來看看用 Optional 類是怎么做的,。從創(chuàng)建和驗證實例，到使用其不同的方法,，并與其它返回相同類型的方法相結(jié)合,，下面是見證 Optional 奇跡的時刻。  創(chuàng)建 Optional 實例  重申一下,，這個類型的對象可能包含值,，也可能為空。你可以使用同名方法創(chuàng)建一個空的 Optional,。 毫不奇怪,，嘗試訪問 emptyOpt 變量的值會導致 NoSuchElementException。 你可以使用 of() 和 ofNullable() 方法創(chuàng)建包含值的 Optional,。兩個方法的不同之處在于如果你把 null 值作為參數(shù)傳遞進去,，of() 方法會拋出 NullPointerException： 你看,，我們并沒有完全擺脫 NullPointerException。因此,，你應該明確對象不為 null 的時候使用 of(),。 如果對象即可能是 null 也可能是非 null，你就應該使用 ofNullable() 方法： 訪問 Optional 對象的值 從 Optional 實例中取回實際值對象的方法之一是使用 get() 方法： 不過,，你看到了,，這個方法會在值為 null 的時候拋出異常。要避免異常,，你可以選擇首先驗證是否有值： 檢查是否有值的另一個選擇是 ifPresent() 方法,。該方法除了執(zhí)行檢查，還接受一個Consumer(消費者) 參數(shù),，如果對象不是空的,，就對執(zhí)行傳入的 Lambda 表達式： 這個例子中，只有 user 用戶不為 null 的時候才會執(zhí)行斷言,。 接下來,，我們來看看提供空值的方法。 返回默認值Optional 類提供了 API 用以返回對象值,，或者在對象為空的時候返回默認值,。 這里你可以使用的第一個方法是 orElse()，它的工作方式非常直接,，如果有值則返回該值,，否則返回傳遞給它的參數(shù)值：
這里 user 對象是空的，所以返回了作為默認值的 user2,。 如果對象的初始值不是 null,，那么默認值會被忽略：
第二個同類型的 API 是 orElseGet() —— 其行為略有不同。這個方法會在有值的時候返回值,，如果沒有值,，它會執(zhí)行作為參數(shù)傳入的 Supplier(供應者) 函數(shù)式接口，并將返回其執(zhí)行結(jié)果：
orElse() 和 orElseGet() 的不同之處 乍一看,，這兩種方法似乎起著同樣的作用,。然而事實并非如此。我們創(chuàng)建一些示例來突出二者行為上的異同,。 我們先來看看對象為空時他們的行為：
上面的代碼中,，兩種方法都調(diào)用了 createNewUser() 方法，這個方法會記錄一個消息并返回 User 對象,。 代碼輸出如下：
由此可見,，當對象為空而返回默認對象時，行為并無差異。 我們接下來看一個類似的示例,，但這里 Optional 不為空：
這次的輸出：
這個示例中,，兩個 Optional 對象都包含非空值，兩個方法都會返回對應的非空值,。不過,，orElse() 方法仍然創(chuàng)建了 User 對象。與之相反,，orElseGet() 方法不創(chuàng)建 User 對象,。 在執(zhí)行較密集的調(diào)用時，比如調(diào)用 Web 服務或數(shù)據(jù)查詢,，這個差異會對性能產(chǎn)生重大影響,。 返回異常除了 orElse() 和 orElseGet() 方法，Optional 還定義了 orElseThrow() API —— 它會在對象為空的時候拋出異常,，而不是返回備選的值：
這里，如果 user 值為 null,，會拋出 IllegalArgumentException,。 這個方法讓我們有更豐富的語義，可以決定拋出什么樣的異常,，而不總是拋出 NullPointerException,。 現(xiàn)在我們已經(jīng)很好地理解了如何使用 Optional，我們來看看其它可以對 Optional 值進行轉(zhuǎn)換和過濾的方法,。  轉(zhuǎn)換值 有很多種方法可以轉(zhuǎn)換 Optional 的值,。我們從 map() 和 flatMap() 方法開始。 先來看一個使用 map() API 的例子：
map() 對值應用(調(diào)用)作為參數(shù)的函數(shù),，然后將返回的值包裝在 Optional 中,。這就使對返回值進行鏈試調(diào)用的操作成為可能 —— 這里的下一環(huán)就是 orElse()。 相比這下,，flatMap() 也需要函數(shù)作為參數(shù),，并對值調(diào)用這個函數(shù)，然后直接返回結(jié)果,。 下面的操作中,，我們給 User 類添加了一個方法，用來返回 Optional：
既然 getter 方法返回 String 值的 Optional,，你可以在對 User 的 Optional 對象調(diào)用 flatMap() 時,，用它作為參數(shù)。其返回的值是解除包裝的 String 值：
過濾值 除了轉(zhuǎn)換值之外,，Optional 類也提供了按條件“過濾”值的方法,。 filter() 接受一個 Predicate 參數(shù)，返回測試結(jié)果為 true 的值。如果測試結(jié)果為 false,，會返回一個空的 Optional,。 來看一個根據(jù)基本的電子郵箱驗證來決定接受或拒絕 User(用戶) 的示例：
如果通過過濾器測試，result 對象會包含非空值,。 Optional 類的鏈式方法 為了更充分的使用 Optional,，你可以鏈接組合其大部分方法，因為它們都返回相同類似的對象,。 我們使用 Optional 重寫最早介紹的示例,。 首先，重構(gòu)類,，使其 getter 方法返回 Optional 引用：
上面的嵌套結(jié)構(gòu)可以用下面的圖來表示：
現(xiàn)在可以刪除 null 檢查,，替換為 Optional 的方法：
上面的代碼可以通過方法引用進一步縮減：
結(jié)果現(xiàn)在的代碼看起來比之前采用條件分支的冗長代碼簡潔多了。 Java 9 增強 我們介紹了 Java 8 的特性,，Java 9 為 Optional 類添加了三個方法：or(),、ifPresentOrElse() 和 stream()。 or() 方法與 orElse() 和 orElseGet() 類似,，它們都在對象為空的時候提供了替代情況,。or() 的返回值是由 Supplier 參數(shù)產(chǎn)生的另一個 Optional 對象。 如果對象包含值,，則 Lambda 表達式不會執(zhí)行：
上面的示例中,，如果 user 變量是 null，它會返回一個 Optional,，它所包含的 User 對象,，其電子郵件為 “default”。 ifPresentOrElse() 方法需要兩個參數(shù)：一個 Consumer 和一個 Runnable,。如果對象包含值,，會執(zhí)行 Consumer 的動作，否則運行 Runnable,。 如果你想在有值的時候執(zhí)行某個動作,，或者只是跟蹤是否定義了某個值，那么這個方法非常有用：
最后介紹的是新的 stream() 方法,，它通過把實例轉(zhuǎn)換為 Stream 對象,，讓你從廣大的 Stream API 中受益。如果沒有值,，它會得到空的 Stream,；有值的情況下，Stream 則會包含單一值,。 我們來看一個把 Optional 處理成 Stream 的例子：
這里對 Stream 的使用帶來了其 filter(),、map() 和 collect() 接口,，以獲取 List。 Optional 應該怎樣用,？ 在使用 Optional 的時候需要考慮一些事情,，以決定什么時候怎樣使用它。 重要的一點是 Optional 不是 Serializable,。因此,，它不應該用作類的字段。 如果你需要序列化的對象包含 Optional 值,，Jackson 庫支持把 Optional 當作普通對象,。也就是說，Jackson 會把空對象看作 null,，而有值的對象則把其值看作對應域的值,。這個功能在 jackson-modules-java8 項目中。 它在另一種情況下也并不怎么有用,，就是在將其類型用作方法或構(gòu)建方法的參數(shù)時,。這樣做會讓代碼變得復雜，完全沒有必要：
使用重載方法來處理非要的參數(shù)要容易得多,。 Optional 主要用作返回類型,。在獲取到這個類型的實例后，如果它有值,，你可以取得這個值，否則可以進行一些替代行為,。 Optional 類有一個非常有用的用例,，就是將其與流或其它返回 Optional 的方法結(jié)合，以構(gòu)建流暢的API,。 我們來看一個示例,，使用 Stream 返回 Optional 對象的 findFirst() 方法：
總結(jié) Optional 是 Java 語言的有益補充 —— 它旨在減少代碼中的 NullPointerExceptions，雖然還不能完全消除這些異常,。 它也是精心設計,，自然融入 Java 8 函數(shù)式支持的功能。 總的來說,，這個簡單而強大的類有助于創(chuàng)建簡單,、可讀性更強、比對應程序錯誤更少的程序,。 ●本文編號536,，以后想閱讀這篇文章直接輸入536即可 ●輸入m獲取文章目錄 算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) |
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