[Java8] 5 Optional 类

A container object which may or may not contain a non-null value.

Posted by Mr.Vincent on 2020-03-10
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概述

到目前为止,臭名昭著的空指针异常是导致 Java 应用程序失败的最常见原因。以前,为了解决空指针异常,Google 公司著名的 Guava 项目引入了 Optional 类, Guava 通过使用检查空值的方式来防止代码污染,它鼓励程序员写更干净的代码。受到 Google Guava 的启发,Optional 类已经成为 Java 8 类库的一部分。

Optional<T> 类(java.util.Optional)是一个容器类,它可以保存类型 T 的值,代表这个值存在。或者仅仅保存 null,表示这个值不存在。原来用 null 表示一个值不存在,现在 Optional 可以更好的表达这个概念。并且可以避免空指针异常。

Optional 类的 Javadoc 描述如下: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。

Optional 提供很多有用的方法,这样我们就不用显式进行空值检测。

我们先来看一段代码:

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public static String getGender(Student student){
if(null == student) {
return "Unkown";
}
return student.getGender();
}

这是一个获取学生性别的方法,方法入参为一个 Student 对象,为了防止 student 对象为 null, 做了防御性检查:如果值为 null,返回 “Unkown”。
再看使用 Optional 优化后的方法:

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public static String getGender(Student student) {
return Optional.ofNullable(student).map(u -> u.getGender()).orElse("Unkown");
}

可以看到,Optional 类结合 lambda 表达式 的使用能够让开发出的代码更简洁和优雅。

创建 Optional 类对象的方法

我们看下 Optional 类的部分源码:

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private static final Optional<?> EMPTY = new Optional<>();

private final T value;

private Optional() {
this.value = null;
}

public static<T> Optional<T> empty() {
@SuppressWarnings("unchecked")
Optional<T> t = (Optional<T>) EMPTY;
return t;
}

private Optional(T value) {
this.value = Objects.requireNonNull(value);
}

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

public static <T> Optional<T> ofNullable(T value) {
return value == null ? empty() : of(value);
}
  • Optional.of(T t):创建一个 Optional 实例,t 必须非空。
  • Optional.empty():创建一个空的 Optional 实例。
  • Optional.ofNullable(T t):t 可以为 null。

判断 Optional 容器中是否包含对象

  • boolean isPresent():判断是否包含对象。

  • void ifPresent(Consumer<? super T> consumer):如果有值,就执行 Consumer 接口的实现代码,并且该值会作为参数传给它。部分源码:

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    public void ifPresent(Consumer<? super T> consumer) {
    if (value != null)
    consumer.accept(value);
    }

    示例:

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    public static void printName(Student student) {
    Optional.ofNullable(student).ifPresent(u -> System.out.println("The student name is : " + u.getName()));
    }

    上述示例用于打印学生姓名,由于 ifPresent() 方法内部做了 null 值检查,调用前无需担心 NPE(NullPointerException) 问题。

获取 Optional 容器的对象

  • T get():如果调用对象包含值,返回该值,否则抛异常。

  • T orElse(T other):如果有值则将其返回,否则返回指定的 other 对象。部分源码:

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

    示例:

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    public static String getGender(Student student) {
    return Optional.ofNullable(student).map(u -> u.getGender()).orElse("Unkown");
    }
  • T orElseGet(Supplier<? extends T> other):如果有值则将其返回,否则返回由 Supplier 接口实现提供的对象。部分源码:
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    public T orElseGet(Supplier<? extends T> other) {
    return value != null ? value : other.get();
    }
    示例:
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    public static String getGender(Student student) {
    return Optional.ofNullable(student).map(u -> u.getGender()).orElseGet(() -> "Unkown");
    }
  • T orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier):如果有值则将其返回,否则抛出由 Supplier 接口实现提供的异常。

    示例:

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    public static String getGender1(Student student) {
    return Optional.ofNullable(student).map(u -> u.getGender()).orElseThrow(() -> new RuntimeException("Unkown"));
    }

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