Java 8新特性之 Optional（八恶人-5）

Oswaldo Mobray 莫博瑞·奥斯瓦尔多

“I‘m Oswaldo Mobray, the hangman in these parts.” “我是莫博瑞·奥斯瓦尔多，这片地区的绞刑官。”

一、基础介绍

　　开发过程中经常会遇到NullPointerException，就是空指针异常。解决方案是，作为参数使用时，某个值必须先进行判断。如果值为空则不进入函数，如果不为空则进入函数处理。

　　在Java 8中提供了一个Optional类可以解决空指针问题来减少大量对null的判断语句。

　　来看一下在文档中对Optional的定义：

A container object which may or may not contain a non-null value. If a value is present, isPresent() will return true and get() will return the value.
这是一个可以为null的容器对象。如果值存在则isPresent()方法会返回true，调用get()方法会返回该对象。

二、如何使用

1、创建一个Optional实例　

of 为非null的值创建一个Optional。

of方法通过工厂方法创建Optional类。需要注意的是，创建对象时传入的参数不能为null。如果传入参数为null，则抛出NullPointerException 。

//调用工厂方法创建Optional实例
Optional<String> name = Optional.of("Sanaulla");
//传入参数为null，抛出NullPointerException.
Optional<String> someNull = Optional.of(null);

ofNullable 为指定的值创建一个Optional，如果指定的值为null，则返回一个空的Optional。

ofNullable与of方法相似，唯一的区别是可以接受参数为null的情况。示例如下：

//下面创建了一个不包含任何值的Optional实例
//例如，值为'null'
Optional empty = Optional.ofNullable(null);

2、方法使用

isPresent

非常容易理解，如果值存在返回true，否则返回false。类似下面的代码：

//isPresent方法用来检查Optional实例中是否包含值
if (name.isPresent()) {
  //在Optional实例内调用get()返回已存在的值
  System.out.println(name.get());//输出Sanaulla
}

get

如果Optional有值则将其返回，否则抛出NoSuchElementException。

上面的示例中，get方法用来得到Optional实例中的值。下面我们看一个抛出NoSuchElementException的例子：

//执行下面的代码会输出：No value present
try {
  //在空的Optional实例上调用get()，抛出NoSuchElementException
  System.out.println(empty.get());
} catch (NoSuchElementException ex) {
  System.out.println(ex.getMessage());
}

ifPresent

如果Optional实例有值则为其调用consumer，否则不做处理

要理解ifPresent方法，首先需要了解Consumer类。简答地说，Consumer类包含一个抽象方法。该抽象方法对传入的值进行处理，但没有返回值。Java8支持不用接口直接通过lambda表达式传入参数。

如果Optional实例有值，调用ifPresent()可以接受接口段或lambda表达式。类似下面的代码：

Optional opt = Optional.ofNullable(null);
System.out.println(opt.isPresent());
opt.ifPresent((value)->{System.out.println(value);}); //从输出结果来看这行代码没有执行

Optional opt1 = Optional.ofNullable("Jacck");
System.out.println(opt1.isPresent());
opt1.ifPresent((value)->{System.out.println(value);});

输出如下

false //第二行代码的输出
true //第五行代码的输出
Jacck //最后一行代码的输出

orElse

如果有值则将其返回，否则返回指定的其它值。如果Optional实例有值则将其返回，否则返回orElse方法传入的参数。接着上边的例子来看下面的示例：

Optional opt = Optional.ofNullable(null);
System.out.println(opt.isPresent());
opt.ifPresent((value)->{System.out.println(value);});
System.out.println(opt.orElse("not present!"));

System.out.println("---------------------------------------------------");

Optional opt1 = Optional.ofNullable("Jacck");
System.out.println(opt1.isPresent());
opt1.ifPresent((value)->{System.out.println(value);});
opt1.orElse("not present!");
System.out.println(opt1.orElse("not present!"));

结果输出如下

false
not present!
---------------------------------------------------
true
Jacck
Jacck

orElseGet

orElseGet与orElse方法类似，区别在于得到的默认值。orElse方法将传入的字符串作为默认值，orElseGet方法可以接受Supplier接口的实现用来生成默认值。示例如下：

//orElseGet与orElse方法类似，区别在于orElse传入的是默认值，
//orElseGet可以接受一个lambda表达式生成默认值。
//输出：Default Value
System.out.println(empty.orElseGet(() -> "Default Value"));
//输出：Sanaulla
System.out.println(name.orElseGet(() -> "Default Value"));

orElseThrow

如果有值则将其返回，否则抛出supplier接口创建的异常。在orElseGet方法中，我们传入一个Supplier接口。然而，在orElseThrow中我们可以传入一个lambda表达式或方法，如果值不存在来抛出异常。示例如下：

try {
  //orElseThrow与orElse方法类似。与返回默认值不同，
  //orElseThrow会抛出lambda表达式或方法生成的异常
 
  empty.orElseThrow(ValueAbsentException::new);
} catch (Throwable ex) {
  //输出: No value present in the Optional instance
  System.out.println(ex.getMessage());
}

ValueAbsentException定义如下：

class ValueAbsentException extends Throwable {
 
  public ValueAbsentException() {
    super();
  }
 
  public ValueAbsentException(String msg) {
    super(msg);
  }
 
  @Override
  public String getMessage() {
    return "No value present in the Optional instance";
  }
}

map

map方法文档说明如下：

如果有值，则对其执行调用mapping函数得到返回值。如果返回值不为null，则创建包含mapping返回值的Optional作为map方法返回值，否则返回空Optional。

map方法用来对Optional实例的值执行一系列操作。通过一组实现了Function接口的lambda表达式传入操作。如果你不熟悉Function接口，可以参考我的这篇博客。map方法示例如下：

//map方法执行传入的lambda表达式参数对Optional实例的值进行修改。
//为lambda表达式的返回值创建新的Optional实例作为map方法的返回值。
Optional<String> upperName = name.map((value) -> value.toUpperCase()); //name调用map方法，map方法的参数为一个函数，name经过函数操作后返回一个Optional类实例

flatMap

如果有值，为其执行mapping函数返回Optional类型返回值，否则返回空Optional。flatMap与map（Funtion）方法类似，区别在于Map中的mapper返回值必须是Optional。调用结束时，flatMap不会对结果用Optional封装。

flatMap方法与map方法类似，区别在于mapping函数的返回值不同。map方法的mapping函数返回值可以是任何类型T，而flatMap方法的mapping函数必须是Optional。

参照map函数，使用flatMap重写的示例如下：

//flatMap与map（Function）非常类似，区别在于传入方法的lambda表达式的返回类型。
//map方法中的lambda表达式返回值可以是任意类型，在map函数返回之前会包装为Optional。 
//但flatMap方法中的lambda表达式返回值必须是Optionl实例。
upperName = name.flatMap((value) -> Optional.of(value.toUpperCase())); //标红的地方把输出显式的封装成了Optional类型
System.out.println(upperName.orElse("No value found"));//输出SANAULLA

filter

filter个方法通过传入限定条件对Optional实例的值进行过滤。文档描述如下：

如果有值并且满足断言条件返回包含该值的Optional，否则返回空Optional。

读到这里，可能你已经知道如何为filter方法传入一段代码。是的，这里可以传入一个lambda表达式。对于filter函数我们应该传入实现了Predicate接口的lambda表达式。

现在我来看看filter的各种用法，下面的示例介绍了满足限定条件和不满足两种情况：

//filter方法检查给定的Option值是否满足某些条件。
//如果满足则返回同一个Option实例，否则返回空Optional。
Optional<String> longName = name.filter((value) -> value.length() > 6);
System.out.println(longName.orElse("The name is less than 6 characters"));//输出Sanaulla
 
//另一个例子是Optional值不满足filter指定的条件。
Optional<String> anotherName = Optional.of("Sana");
Optional<String> shortName = anotherName.filter((value) -> value.length() > 6);
//输出：name长度不足6字符
System.out.println(shortName.orElse("The name is less than 6 characters"));

三、应用场景

　　把一个值进行封装，并对null值进行处理成其他值处理。或者直接使用orElse方法对非null值进行处理，对null值不处理。

参考链接：

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/Optional.html

http://www.importnew.com/6675.html

图片来源:八恶人(movie)