Optional类

荒流2021年9月13日大约 4 分钟约 1249 字

1. Optional类的含义

变量存在时，Optional 类只是对类简单封装；变量不存在时，缺失的值会被建模成一个“空”的 Optional 对象，由方法Optional.empty()返回。

Optional.empty()是一个静态工厂方法，它返回 Optional 类的特定单一实例。从语义上说，null引用和 Optional.empty() 是一回事，但其实它们之间的差别非常大：如果你尝试解引用一个null，一定会触发 NullPointerException，不过使用 Optional.empty() 就完全没事儿，它是 Optional 类的一个有效对象，多种场景都能调用。

在代码中始终如一地使用 Optional 能够非常清晰地界定出变量值的缺失是结构上的问题，还是你算法上的缺陷，抑或是你数据中的问题。不过，引入 Optional 类的意图并非要消除每一个 null 引用，与此相反，它的目标是帮助你更好发地设计出普适的API，让程序员看到方法签名，就能了解它是否接受一个 Optional 的值，这种强制会让你更积极地将变量从 Optional 中解包出来，直面缺失的变量值。

2. Optional类的方法

方法	描述
`Optional.empty()`	声明一个空的 `Optional`
`Optional.of()`	依据一个非空值创建`Optional`。即将指定值用`Optional`封装之后返回，如果该值为`null`，则抛出`NullPointerException`异常
`Optional.ofNullable()`	创建可接受`null`的`Optional`。即将指定值用`Optional`封装之后返回，如果该值为`null`，则返回一个空的`Optional`对象
`get()`	如果该值存在，将该值用`Optional`封装返回，否则抛出`NoSuchElementException`异常
`orElse(T other)`	如果有值则将其返回，否则返回一个默认值
`orElseGet(Supplier<? extends T> other)`	如果有值则将其返回，否则返回一个由指定的`Supplier`接口生成的值
`orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier)`	如果有值则将其返回，否则抛出一个由指定的`Supplier`接口生成的异常
`ifPresent(Consumer<? super T>)`	在值存在时执行一个作为参数传入的方法，否则不进行任何操作
`isPresent()`	如果值存在就返回`true`，否则什么也不做
`filter`	如果`Optional`的值存在且满足谓词条件，返回包含该值的`Optional`对象，否则返回一个空的`Optional`对象
`map`	如果值存在，就对该值执行提供的`mapping`函数调用（否则什么也不做？）
`flatMap`	如果值存在，就对该值执行提供的`mapping`函数调用，返回一个`Optional`类型的值，否则返回一个空的`Optional`对象

3. 示例

说来说去，感觉Optional就是个语法糖？

3.1 示例1

原始的使用null的写法：

public String getCarInsuranceName(Person person) {
    if (person == null) {
        return "Unkonwn";
    }
    Car car = person.getCar();
    if (car == null) {
        return "Unknown";
    }
    Insurance insurance = car.getInsurance();
    if (insurance == null) {
        return "Unknown";
    }
    return insurance.getName();
}

与上相比，处理潜在可能缺失的值时，使用Optional具有明显的优势（一种场景是，如果Person是从数据库中查询出来的，想要对数据库中不存在指定标识符对应的用户数据的情况进行建模，便可使用Optional）：

public String getCarInsuranceName(Optional<Person> person) {
    return person.flatMap(Person::getCar)
        		 .flatMap(Car::getInsurance)
        		 .map(Insurance::getName)
        		 .orElse("Unknown"); // 如果Optional的值为空，设置默认值
}

这种方式通过类型系统让你的域模型中隐藏的知识显式地体现在你的代码中，换句话说，你永远都不应该忘记语句的首要功能就是沟通，即使对程序设计语言也没有什么不同。

3.2 示例2

原始写法：

public int readDuration(Properties props, String name) {
    String value = props.getProperty(name);
    if (value != null) { // 确保名称对应的属性存在
        try {
            int i = Integer.parseInt(value); // 将String属性转换为数字类型
            if (i > 0) { // 检查返回的数字是否为正数
                return i;
            }
        } catch (NumberFormatException nfe) {
            
        }
    }
    return 0; // 如果前述条件都不满足，返回0
}

Optional的写法：

public int readDuration(Properties props, String name) {
    return Optional.ofNullable(props.getProperty(name))
        			.flatMap(OptionalUtility::stringToInt)
        			.filter(i -> i > 0)
        			.orElse(0);
}

// 以下是之前建议统一建立起来的工具方法
public static Optional<Integer> stringToInt(String s) {
    try {
        return Optional.of(Integer.parseInt(s));
    } catch (NumberFormatException e) {
        return Optional.empty();
    }
}

Optional类

1. Optional类的含义

2. Optional类的方法

3. 示例

3.1 示例1

3.2 示例2

4. 注意事项

4.1 序列化

4.2 基础类型的Optional

Optional类

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