Java8新特性之五:Optional

  NullPointerException相信每个JAVA程序员都不陌生,是JAVA应用程序中最常见的异常。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。

1、Optional类

 1 /**
 2  * A container object which may or may not contain a non-null value.
 3  * If a value is present, {@code isPresent()} will return {@code true} and
 4  * {@code get()} will return the value.
 5  *
 6  * @since 1.8
 7  */
 8 public final class Optional<T> {
 9     /**
10      * Common instance for {@code empty()}.
11      */
12     private static final Optional<?> EMPTY = new Optional<>();
13 
14     /**
15      * If non-null, the value; if null, indicates no value is present
16      */
17     private final T value;
18 
19    // 其他省略
20 }

  该方法的注释大致意思是:Optional是一个容器对象,它可能包含空值,也可能包含非空值。当属性value被设置时,isPesent()方法将返回true,并且get()方法将返回这个值。

  该类支持泛型,即其属性value可以是任何对象的实例。

2、Optional类的方法

    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<U> Optional<U> 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<U> Optional<U> flatMap(Function<? super T, Optional<U>> 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

3、Optional类的方法举例

  《Java 8 Features Tutorial – The ULTIMATE Guide》中给出了两个简单的例子,我们从这两个例子入手来简单了解一下Optional容器的使用。

  示例一:

1 public static void main(String[] args) {
2   Optional< String > fullName = Optional.ofNullable( null );
3   System.out.println( "Full Name is set? " + fullName.isPresent() );
4   System.out.println( "Full Name: " + fullName.orElseGet( () -> "[none]" ) );
5   System.out.println( fullName.map( s -> "Hey " + s + "!" ).orElse( "Hey Stranger!" ) );
6 }

  运行结果:

Full Name is set? false
Full Name: [none]
Hey Stranger!  

  说明:

  ifPresent()方法当Optional实例的值非空时返回true,否则返回false; 

  orElseGet()方法当Optional包含非空值时返回该值,否则通过接收的function生成一个默认的;

  map()方法转换当前Optional的值,并返回一个新的Optional实例;

  orElse()方法与orElseGet方法相似,不同的是orElse()直接返回传入的默认值。

 

  示例二:修改示例一,使其生成一个非空值的Optional实例

1 Optional< String > firstName = Optional.of( "Tom" );
2 System.out.println( "First Name is set? " + firstName.isPresent() );
3 System.out.println( "First Name: " + firstName.orElseGet( () -> "[none]" ) );
4 System.out.println( firstName.map( s -> "Hey " + s + "!" ).orElse( "Hey Stranger!" ) );

  输出结果:

First Name is set? true
First Name: Tom
Hey Tom!

  可以清晰地看出与示例一的区别。这不但简洁了我们的代码,而且使我们的代码更便于阅读。

  下面看一下例子中使用到的几个方法的源码:

  1)、of

1 public static <T> Optional<T> of(T value) {
2   return new Optional<>(value);
3}

  2)、isPresent

1 public boolean isPresent() {
2    return value != null;
3 }

  3)、orElseGet

1 public T orElseGet(Supplier<? extends T> other) {
2     return value != null ? value : other.get();
3 }

  4)、orElse

1 public T orElse(T other) {
2     return value != null ? value : other;
3 }

  其他方法源码,读者可以去Optional源码中查看。

4、使用Optional避免空指针

  在我们日常开发过程中不可避免地会遇到空指针问题,在以前,出现空指针问题,我们通常需要进行调试等方式才能最终定位到具体位置,尤其是在分布式系统服务之间的调用,问题更难定位。在使用Optional后,我们可以将接受到的参数对象进行包装,比如,订单服务要调用商品服务的一个接口,并将商品信息通过参数传入,这时候,传入的商品参数可能直接传入的就是null,这时,商品方法可以使用Optional.of(T)对传入的对象进行包装,如果T为空,则会直接抛出空指针异常,我们看到异常信息就能立即知道发生空指针的原因是参数T为空;或者,当传入的参数为空时,我们可以使用Optional.orElse()或Optional.orElseGet()方法生成一个默认的实例,再进行后续的操作。

  下面再看个具体例子:在User类中有个Address类,在Address类中有个Street类,Street类中有streetName属性,现在的需求是:根据传入的User实例,获取对应的streetName,如果User为null或Address为null或Street为null,返回“nothing found”,否则返回对应的streetName。

  实现一:

1 @Data
2 public class User {
3     private String name;
4     private Integer age;
5     private Address address;
6 }
1 @Data
2 public class Address {
3     private Street street;
4 }
1 @Data
2 public class Street {
3     private String streetName;
4     private Integer streetNo;
5 }
 1 public String getUserSteetName(User user) {
 2 
 3     if(null != user) {
 4 
 5         Address address = user.getAddress();
 6 
 7         if(null != address) {
 8 
 9             Street street = address.getStreet();
10 
11             if(null != street) {
12                 return street.getStreetName();
13             }
14         }
15     }
16 
17     return "nothing found";
18 }

  实现二,使用Optional:

   在实现一中明显的问题是if判断层级太深,下面复用Optional改写:

1 @Data
2 public class User {
3     private String name;
4     private Integer age;
5     private Optional<Address> address = Optional.empty();
6 }
1 @Data
2 public class Address {
3     private Optional<Street> street = Optional.empty();
4 }
1 @Data
2 public class Street {
3     private String streetName;
4     private Integer streetNo;
5 }
1 public String getUserSteetName(User user) {
2 
3     Optional<User> userOptional = Optional.ofNullable(user);
4     final String streetName = userOptional.orElse(new User()).getAddress().orElse(new Address()).getStreet().orElse(new Street()).getStreetName();
5     return StringUtils.isEmpty(streetName) ? "nothing found" : streetName;
6 }

  利用orElse()方法给定默认值的方式确保不会报空指针问题问题,同时也能实现需求。

posted @ 2019-04-27 18:11  无恨之都  阅读(11960)  评论(4编辑  收藏  举报