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JDK8新特性Optional类


 

 
 
Optional不是对null关键字的一种替代,而是对于null判定提供了一种更加优雅的实现。
 
NullPointException可以说是所有java程序员都遇到过的一个异常,虽然java从设计之初就力图让程序员脱离指针的苦海,但是指针确实是实际存在的,而java设计者也只能是让指针在java语言中变得更加简单、易用,而不能完全的将其剔除,所以才有了我们日常所见到的关键字null。
 
空指针异常是一个运行时异常,对于这一类异常,如果没有明确的处理策略,那么最佳实践在于让程序早点挂掉,但是很多场景下,不是开发人员没有具体的处理策略,而是根本没有意识到空指针异常的存在。当异常真的发生的时候,处理策略也很简单,在存在异常的地方添加一个if语句判定即可,但是这样的应对策略会让我们的程序出现越来越多的null判定,我们知道一个良好的程序设计,应该让代码中尽量少出现null关键字,而java8所提供的Optional类则在减少NullPointException的同时,也提升了代码的美观度。但首先我们需要明确的是,它并 不是对null关键字的一种替代,而是对于null判定提供了一种更加优雅的实现,从而避免NullPointException。
 
一. 直观感受
 
假设我们需要返回一个字符串的长度,如果不借助第三方工具类,我们需要调用str.length()方法:
 
if(null == str) { // 空指针判定
    return 0;
}
return str.length();
 
如果采用Optional类,实现如下:
 
return Optional.ofNullable(str).map(String::length).orElse(0);
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Optional的代码相对更加简洁,当代码量较大时,我们很容易忘记进行null判定,但是使用Optional类则会避免这类问题。
 
二. 基本使用
 
1.对象创建
 
创建空对象
 
Optional<String> optStr = Optional.empty();
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上面的示例代码调用empty()方法创建了一个空的Optional<String>对象型。
 
创建对象:不允许为空 
Optional提供了方法of()用于创建非空对象,该方法要求传入的参数不能为空,否则抛NullPointException,示例如下:
 
Optional<String> optStr = Optional.of(str);  // 当str为null的时候,将抛出NullPointException
创建对象:允许为空 
如果不能确定传入的参数是否存在null值的可能性,则可以用Optional的ofNullable()方法创建对象,如果入参为null,则创建一个空对象。示例如下:
 
Optional<String> optStr = Optional.ofNullable(str);  // 如果str是null,则创建一个空对象
2.流式处理
流式处理也是java8给我们带来的一个重量级新特性,让我们对集合的操作变得更加简洁和高效,后面的文章将对流失处理进行全面的讲解。这里Optional也提供了两个基本的流失处理:映射和过滤。
 
对于如下一个User类:
 
public class User {
 
    /** 用户编号 */
    private long id;
 
    private String name;
 
    private int age;
 
    private Optional<Long> phone;
 
    private Optional<String> email;
 
    public User(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
 
    // 省略setter和getter
}
 
手机和邮箱不是一个人的必须有的,所以我们利用Optional定义。
 
映射:map与flatMap 
映射是将输入转换成另外一种形式的输出的操作,比如前面例子中,我们输入字符串,而输出的是字符串的长度,这就是一种隐射,我们利用方法map()得以实现。假设我们希望获得一个人的姓名,那么我们可以如下实现:
 
String name = Optional.ofNullable(user).map(User::getName).orElse("no name");
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这样当入参user不为空的时候则返回其name,否则返回no name 如我我们希望通过上面方式得到phone或email,利用上面的方式则行不通了,因为map之后返回的是Optional,我们把这种称为Optional嵌套,我们必须在map一次才能拿到我们想要的结果:
 
long phone = optUser.map(User::getPhone).map(Optional::get).orElse(-1L);
其实这个时候,更好的方式是利用flatMap,一步拿到我们想要的结果:
 
long phone = optUser.flatMap(User::getPhone).orElse(-1L);
flapMap可以将方法返回的各个流扁平化成为一个流,后面的文章中细说。
 
过滤:fliter 
filiter,顾名思义是过滤的操作,我们可以将过滤操作做为参数传递给该方法,从而实现过滤目的,加入我们希望筛选18周岁以上的成年人,则可以实现如下:
 
optUser.filter(u -> u.getAge() >= 18).ifPresent(u -> System.out.println("Adult:" + u));
 
3.默认行为
 
默认行为是当Optional为不满足条件时所执行的操作,比如在上面的例子中我们使用的orElse()就是一个默认操作,用于在Optional对象为空时执行特定操作,当然也有一些默认操作是当满足条件的对象存在时执行的操作。
 
get() 
get用于获取变量的值,但是当变量不存在时则会抛出NoSuchElementException,所以如果不确定变量是否存在,则不建议使用
 
orElse(T other) 
当Optional的变量不满足给定条件时,则执行orElse,比如前面当str为null时,返回0。
 
orElseGet(Supplier<? extends X> expectionSupplier)
 
如果条件不成立时,需要执行相对复杂的逻辑,而不是简单的返回操作,则可以使用orElseGet实现:
 
long phone = optUser.map(User::getPhone).map(Optional::get).orElseGet(() -> {
    // do something here
    return -1L;
});
 
orElseThrow(Supplier<? extends X> expectionSupplier)
 
与get()方法类似,都是在不满足条件时返回异常,不过这里我们可以指定返回的异常类型。
 
ifPresent(Consumer<? super T>) 
当满足条件时执行传入的参数化操作。
 
三. 注意事项 
Optional是一个final类,未实现任何接口,所以当我们在利用该类包装定义类的属性的时候,如果我们定义的类有序列化的需求,那么因为Optional没有实现Serializable接口,这个时候执行序列化操作就会有问题:
 
public class User implements Serializable{
 
    /** 用户编号 */
    private long id;
 
    private String name;
 
    private int age;
 
    private Optional<Long> phone;  // 不能序列化
 
    private Optional<String> email;  // 不能序列化
 
不过我们可以采用如下替换策略:
 
private long phone;
 
public Optional<Long> getPhone() {
    return Optional.ofNullable(this.phone);
}
 
Optional在设计的时候就没有考虑将它作为类的字段使用~