告别 NPE，全网最全 Optional 实战理解 - 博客

1. 前言

相信不少小伙伴已经被java的NPE(Null Pointer Exception)所谓的空指针异常搞的头昏脑涨, 有大佬说过“防止
NPE，是程序员的基本修养。”但是修养归修养，也是我们程序员最头疼的问题之一。之前，Google
Guava项目曾提出用Optional类来包装对象从而解决NullPointerException。受此影响，JDK8的类中也引入了Optional类，在新版的SpringData
Jpa和Spring Redis Data中都已实现了对该方法的支持。我们今天就要尽可能的利用Java8的新特性
Optional来尽量简化代码同时高效处理NPE（Null Pointer Exception 空指针异常）

2. 初识Optional

首先我们看下面一段代码，肯定会很熟悉
public static String getFirstName(User user) { if(null == user) { return
"Unkown"; } return student.getFirstName(); }
从上面看出，就是对这个实例是不是空做了判断,然后我们看下使用java8 的Optional类之后的代码
public static String getFirstName(User user) { return
Optional.ofNullable(user).map(u -> u.getFirstName()).orElse("Unkown"); }
简单来说，Opitonal类就是Java提供的为了解决大家平时判断对象是否为空用会用 null!=obj
这样的方式存在的判断，从而令人头疼导致NPE（Null Pointer Exception
空指针异常），同时Optional的存在可以让代码更加简单，可读性跟高，代码写起来更高效.

下面，我们就高效的学习一下神奇的Optional类！

3. Optional对象创建

首先我们先打开Optional的内部,去一探究竟先把几个创建Optional对象的方法提取出来
public final class Optional<T> {
 private static final Optional<?> EMPTY = new Optional<>();
 private final T value; //我们可以看到两个构造方格都是private 私有的
 //说明我们没办法在外面去new出来Optional对象 private Optional() {
 this.value = null; } private Optional(T value) {
 this.value = Objects.requireNonNull(value); }
 //这个静态方法大致是创建出一个包装值为空的一个对象因为没有任何参数赋值
 public static<T> Optional<T> empty() {
 @SuppressWarnings("unchecked")
 Optional<T> t = (Optional<T>) EMPTY; return t; }
 //这个静态方法大致是创建出一个包装值非空的一个对象因为做了赋值
 public static <T> Optional<T> of(T value) {
 return new Optional<>(value); }
 //这个静态方法大致是如果参数value为空，则创建空对象，如果不为空，则创建有参对象
 public static <T> Optional<T> ofNullable(T value) {
 return value == null ? empty() : of(value); } } 复制代码
再做一个简单的实例展示与上面对应
 // 1、创建一个包装对象值为空的Optional对象
 Optional<String> optEmpty = Optional.empty();
 // 2、创建包装对象值非空的Optional对象
 Optional<String> optOf = Optional.of("optional");
 // 3、创建包装对象值允许为空也可以不为空的Optional对象
 Optional<String> optOfNullable1 = Optional.ofNullable(null);
 Optional<String> optOfNullable2 = Optional.ofNullable("optional"); 复制代码
我们关于创建Optional对象的内部方法大致分析完毕接下来也正式的进入Optional的学习与使用中

4. Optional类的使用

序号
方法
方法说明
1 private Optional() 无参构造，构造一个空Optional
2 private Optional(T value) 根据传入的非空value构建Optional
3 public static<T> Optional<T> empty() 返回一个空的Optional，该实例的value为空
4 public static <T> Optional<T> of(T value)
根据传入的非空value构建Optional，与Optional(T value)方法作用相同
5 public static <T> Optional<T> ofNullable(T value)
与of(T value)方法不同的是，ofNullable(T value)允许你传入一个空的value，

当传入的是空值时其创建一个空Optional，当传入的value非空时，与of()作用相同

6 public T get() 返回Optional的值，如果容器为空，则抛出NoSuchElementException异常
7 public boolean isPresent() 判断当家Optional是否已设置了值
8 public void ifPresent(Consumer<? super T> consumer)
判断当家Optional是否已设置了值，如果有值，则调用Consumer函数式接口进行处理
9 public Optional<T> filter(Predicate<? super T> predicate)
如果设置了值，且满足Predicate的判断条件，则返回该Optional，否则返回一个空的Optional
10 public Optional map(Function<? super T, ? extends U> mapper)
如果Optional设置了value，则调用Function对值进行处理，并返回包含处理后值的Optional，否则返回空Optional

11 public Optional flatMap(Function<? super T, Optional> mapper)
与map()方法类型，不同的是它的mapper结果已经是一个Optional，不需要再对结果进行包装
12 public T orElse(T other) 如果Optional值不为空，则返回该值，否则返回other　
13 public T orElseGet(Supplier<? extends T> other)
如果Optional值不为空，则返回该值，否则根据other另外生成一个
14 public <X extends Throwable> T orElseThrow(Supplier<? extends X>
exceptionSupplier) throws X 如果Optional值不为空，则返回该值，否则通过supplier抛出一个异常

4.1 Optional.get()方法(返回对象的值)

get()方法是返回一个option的实例值 ,如果value不为空则做返回，如果为空则抛出异常 "No value present" ，源码：
 public T get() { if (value == null) {
 throw new NoSuchElementException("No value present"); }
 return value; }
实例：
 User user=new User(); user.setFirstName("Tom");
 Optional.ofNullable(user).get();

4.2 Optional.isPresent()方法(判读是否为空)

isPresent()方法就是会返回一个boolean类型值，如果对象不为空则为真，如果为空则false ,源码:
public boolean isPresent() { return value != null; }
实例:
 User user=new User(); person.setFirstName("Tom");
 if (Optional.ofNullable(user).isPresent()){ //写不为空的逻辑
 System.out.println("不为空"); }else{ //写为空的逻辑
 System.out.println("为空"); }

4 .3 Optional.ifPresent()方法(判读是否为空并返回函数)

如果对象非空，则运行函数体 ,源码:
 public void ifPresent(Consumer<? super T> consumer) {
 //如果value不为空，则运行accept方法体 if (value != null)
 consumer.accept(value); }
实例：
 User user = new User(); user.setFirstName("Tom");
 Optional.ofNullable(user).ifPresent(u -> System.out.println("姓名"+u.getFirstName()));

4.4 Optional.filter()方法(过滤对象)

filter()方法大致意思是，接受一个对象，然后对他进行条件过滤，如果条件符合则返回Optional对象本身，如果不符合则返回空Optional ,源码：
 public Optional<T> filter(Predicate<? super T> predicate) {
 Objects.requireNonNull(predicate); //如果为空直接返回this
 if (!isPresent()) return this; else
 //判断返回本身还是空Optional
 return predicate.test(value) ? this : empty(); }
实例：
 User user = new User(); user.setFirstName("Tom");
 Optional.ofNullable(user).filter(u -> u.getFirstName().equeal("Toms"));

4.5 Optional.map()方法(对象进行二次包装)

map()方法将对应Funcation函数式接口中的对象，进行二次运算，封装成新的对象然后返回在Optional中 ,源码：
public Optional map(Function<? super T, ? extends U> mapper) {
 Objects.requireNonNull(mapper); //如果为空返回自己
 if (!isPresent()) return empty(); else {
 //否则返回用方法修饰过的Optional
 return Optional.ofNullable(mapper.apply(value)); } }
实例：
 User user = new User(); user.setFirstName("Tom");
 String optName = Optional.ofNullable(user).map(u -> u.getFirstName()).orElse("firstName为空");

4.6 Optional.flatMap()方法(Optional对象进行二次包装)

map()方法将对应Optional< Funcation >函数式接口中的对象，进行二次运算，封装成新的对象然后返回在Optional中, 源码:
 public Optional flatMap(Function<? super T, Optional> mapper) {
 Objects.requireNonNull(mapper); if (!isPresent())
 return empty(); else {
 return Objects.requireNonNull(mapper.apply(value)); } }
实例：
 User user = new User(); user.setFirstName("Tom");
 Optional<Object> optName = Optional.ofNullable(user).map(u -> Optional.ofNullable(u.getFirstName()).orElse("firstName为空"));

4.7 Optional.orElse()方法(为空返回对象)

如果包装对象为空的话，就执行orElse方法里的value，如果非空，则返回写入对象 ,源码:
 public T orElse(T other) { //如果非空，返回value，如果为空，返回other
 return value != null ? value : other; }
实例：
 User user = new User(); user.setFirstName("Tom");
 Optional.ofNullable(user).orElse(new User("Tom"));

4.8 Optional.orElseGet()方法(为空返回Supplier对象)

这个与orElse很相似，入参不一样，入参为Supplier对象，为空返回传入对象的.get()方法，如果非空则返回当前对象 ,源码:
 public T orElseGet(Supplier<? extends T> other) {
 return value != null ? value : other.get(); }
实例：
 Optional<Supplier<User>> sup=Optional.ofNullable(User::new);
 //调用get()方法，此时才会调用对象的构造方法，即获得到真正对象
 Optional.ofNullable(user).orElseGet(sup.get());
Suppiler是一个接口，是类似Spring的懒加载，声明之后并不会占用内存，只有执行了get()方法之后，才会调用构造方法创建出对象
创建对象的语法的话就是Supplier<User> supUser= User::new; 需要使用时supUser.get()即可

4.9 Optional.orElseThrow()方法(为空返回异常)

如果为空，就抛出定义的异常，如果不为空返回当前对象, 源码：

 public <X extends Throwable> T orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier) throws X {
 if (value != null) { return value; } else {
 throw exceptionSupplier.get(); } }
实例：这个就贴实战源码了
 Member member = memberService.selectByPhone(request.getPhone());
 Optional.ofNullable(member).orElseThrow(() -> new ServiceException("没有查询的相关数据"));

4.10 相似方法进行对比分析

可能小伙伴看到这，没用用过的话会觉得orElse()和orElseGet()还有orElseThrow()很相似，map()和flatMap()好相似
哈哈哈不用着急，都是从这一步过来的，我再给大家总结一下不同方法的异同点 orElse()和orElseGet()和orElseThrow()的异同点

方法效果类似，如果对象不为空，则返回对象，如果为空，则返回方法体中的对应参数，所以可以看出这三个方法体中参数是不一样的 orElse（T 对象）
orElseGet（Supplier < T >对象） orElseThrow（异常）

map()和orElseGet的异同点

方法效果类似，对方法参数进行二次包装，并返回,入参不同 map（function函数） flatmap（Optional< function >函数）

具体要怎么用，要根据业务场景以及代码规范来定义，下面可以简单看一下我在实战中怎用使用神奇的Optional

5. Optional使用注意事项

Optional真么好用，真的可以完全替代if判断吗？我想这肯定是大家使用完之后Optional之后可能会产生的想法，答案是否定的
举一个最简单的栗子：例子1：如果我只想判断对象的某一个变量是否为空并且做出判断呢？
User user = new User(); user.setFirstName(""); //普通判断
if(StringUtils.isNotBlank(user.getFirstName())){ //名称不为空执行代码块 }
//使用Optional做判断
Optional.ofNullable(user).map(u -> u.getFirstName()).orElse("firstName为空");
我觉得这个例子就能很好的说明这个问题，
只是一个很简单判断，如果用了Optional我们还需要考虑包装值，考虑代码书写，考虑方法调用，虽然只有一行，但是可读性并不好，如果别的程序员去读，我觉得肯定没有if看的明显

6. jdk1.9对Optional优化

首先增加了三个方法: or()、ifPresentOrElse() 和 stream()。

6.1 ifPresentOrElse(Consumer，Runnable)

ifPresentOrElse() 方法有两个参数：一个 Consumer 和一个 Runnable。如果对象不为空，会执行 Consumer
的动作，否则运行 Runnable。相比ifPresent（）多了OrElse判断。

ifPresentOrElse(Consumer，Runnable)的语义可以解释为：ifPresent就Consumer，OrElse就Runnable。这是Java
9 才有的增强方法。

实例：Stream流过滤3的倍数，然后通过findFirst找到第一个3的倍数。如果找到一个这样的值，就print控制台打印出来；如果没找到一个这样的值，就输出"没有找到3的倍数"
IntStream.of(1, 2, 4) .filter(i -> i % 3 == 0) .findFirst()
.ifPresentOrElse(System.out::println, () -> { System.out.println("没有找到3的倍数");
});

6.2 Optional.or(Supplier)

or() 与orElse等方法相似，如果对象不为空返回对象，如果为空则返回or()方法中预设的值。

实例：过滤数组['a', 'b',
'c'],isDigit判断数组中是否有数字字符，明显没有，所以findFirst找不到一个这样的值。所以生成一个默认值： Optional.of('0')
char digit = Stream.of('a', 'b', 'c') .filter(e -> Character.isDigit(e))
.findFirst() .or(() -> Optional.of('0')).get(); System.out.println(digit); //0

6.3 Optional.stream()

**stream()**将Optional转换成stream，如果有值就返回包含值的stream，如果没值，就返回空的stream。

实例：本例中Optional.stream()方法返回仅包含一个最大值元素的Stream流。
OptionalInt opt1 = IntStream.of(2, 5, 6).max(); //求最大值 OptionalInt opt2 =
IntStream.of(1, 3, 7).max(); //求最大值 IntStream.concat(opt1.stream(),
opt2.stream()) //将2个流合并 .forEach(System.out::println); //将合并后的流数据打印 6、7

技术

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开发语言608 篇
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数据库394 篇
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