java 容器 Optional

在编程里，Optional 是一个「容器类」，核心作用是优雅解决空指针异常（NullPointerException），最常见于 Java 8 及以上版本，其他语言（如 Kotlin、Python）也有类似实现。

用大白话讲：它就像一个 “快递盒子”，里面可能装着你需要的对象（非空），也可能是空盒子（没东西）。通过它，你不用再写一堆 if (obj != null) 的判断，代码更简洁、更安全。

---

一、核心价值：解决什么痛点？

在没有 Optional 之前，我们判断对象是否为空要这么写：

java

 

运行

 

 

 

 

// 传统写法：繁琐且容易漏判
String name = getUser().getName();
if (name != null) {
    System.out.println(name.length());
} else {
    System.out.println("名称为空");
}
// 万一 getUser() 本身就是 null，这行直接抛空指针！

 

用 Optional 之后，代码变成这样：

java

 

运行

 

 

 

 

// Optional 写法：链式调用，优雅避空
Optional.ofNullable(getUser())
       .map(User::getName)  // 提取name属性
       .ifPresent(name -> System.out.println(name.length()));  // 有值才执行

 

---

二、Optional 常用方法（大白话解释）

方法	作用	实用场景
Optional.of(obj)	创建 Optional 对象，obj 不能为 null，否则直接抛异常	确定对象一定非空时用
Optional.ofNullable(obj)	创建 Optional 对象，obj 可以为 null	不确定对象是否为空时（最常用）
optional.isPresent()	判断容器里是否有值（返回 boolean）	类似传统的 obj != null
optional.ifPresent(fn)	有值时执行函数 fn，无值时啥也不做	替代 if (obj != null) 的逻辑
optional.get()	获取容器里的值，无值时抛异常	尽量少用！只有确定有值时才用
optional.orElse(defaultVal)	无值时返回默认值	兜底：没拿到对象就用默认值
optional.orElseGet(supplier)	无值时通过函数生成默认值（懒加载）	默认值创建成本高时用（比如查数据库）
optional.orElseThrow(exception)	无值时抛自定义异常	没拿到值需要主动报错时（比如接口参数校验）
optional.map(fn)	对容器里的值做转换，返回新的 Optional	提取对象的属性（如 getUser ().getName ()）

---

三、典型用法示例

1. 获取值 + 兜底默认值

java

 

运行

 

 

 

 

// 无值时返回 "匿名用户"
String userName = Optional.ofNullable(getUser())
                          .map(User::getName)
                          .orElse("匿名用户");

 

2. 无值时抛自定义异常

java

 

运行

 

 

 

 

// 没拿到用户就抛参数异常
User user = Optional.ofNullable(getUserById(1))
                    .orElseThrow(() -> new IllegalArgumentException("用户不存在"));

 

3. 多层级属性提取（避免嵌套判空）

java

 

运行

 

 

 

 

// 传统写法要判3次空：user != null → address != null → city != null
// Optional 写法：链式调用，一步到位
String city = Optional.ofNullable(user)
                      .map(User::getAddress)
                      .map(Address::getCity)
                      .orElse("未知城市");

 

---

四、使用注意事项

1. 不要用 isPresent() + get() 替代传统判空，这等于脱裤子放屁：
   java

    

   运行

    

    

    

    

   // 反面教材！和 if (obj != null) 没区别
   if (optional.isPresent()) {
       optional.get();
   }

    
    
2. Optional 不能序列化，别用来当类的成员变量或方法参数；
3. 优先用 orElseGet 代替 orElse，前者是 “需要时才创建默认值”，后者是 “不管要不要都创建”，性能更好。

---

五、其他语言的类似实现

• Kotlin：直接用 ? 空安全操作符（如 user?.name），比 Optional 更简洁；
• Python：没有原生 Optional，但可以用 typing.Optional 做类型注解（如 Optional[str] 表示 str 或 None）。