Java8新特性——Optional类的使用(有效的避免空指针异常)

OPtional类的使用

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实际上是个容器:它可以保存类型T的值,或者仅仅保存null。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。
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

Optional类的常用方法:

Optional.empty() : 创建一个空的 Optional 实例
Optional.of(T t) : 创建一个 Optional 实例
Optional.ofNullable(T t):若 t 不为 null,创建 Optional 实例,否则创建空实例
isPresent() : 判断是否包含值
T get(): 如果调用对象包含值,返回该值,否则抛异常
orElse(T t) : 如果调用对象包含值,返回该值,否则返回t
orElseGet(Supplier s) :如果调用对象包含值,返回该值,否则返回 s 获取的值
map(Function f): 如果有值对其处理,并返回处理后的Optional,否则返回 Optional.empty()
flatMap(Function mapper):与 map 类似,要求返回值必须是Optional

代码演示


/**
 * 
 */
package com.xnn.Optional;

import java.util.Optional;

import org.junit.Test;

import com.xnn.lambda.Person;

/**
 * 类(接口)描述: Optional.of(T t) : 创建一个 Optional 实例 Optional.empty()
 * :创建一个空的Optional实例 Optional.ofNullable(T t):若 t 不为 null,创建 Optional 实例,否则创建空实例
 * isPresent() : 判断是否包含值 T get(): 如果调用对象包含值,返回该值,否则抛异常 orElse(T t) :
 * 如果调用对象包含值,返回该值,否则返回t orElseGet(Supplier s) :如果调用对象包含值,返回该值,否则返回 s 获取的值
 * map(Function f): 如果有值对其处理,并返回处理后的Optional,否则返回 Optional.empty()
 * flatMap(Function mapper):与 map 类似,要求返回值必须是Optional
 * 
 * @author xnn 2018年10月25日下午2:12:54
 */
public class TestOptional {
    @Test
    public void test() {
        // Optional.of(T t) : 创建一个 Optional 实例,参数也可为null 表示把null封装进了OPtional容器
        Optional optional = Optional.of(new Person("李四", 59, 6666.66));

        // T get(): 如果调用对象包含值,返回该值,否则抛异常
        Person person = optional.get();
        System.out.println("person" + person);
        System.out.println("===========");
        // 参数设为null的情况 会报空指针异常
        Optional optiona2 = Optional.of(null);
        System.out.println(optiona2.get());

    }
    @Test
    public void test1() {
        // Optional.empty() :创建一个空的Optional实例
        Optional empty = Optional.empty();
        // 因为Optional容器里面是空的 所以报了个NoSuchElementException,这样容易定位空指针
        // 和Optional.of(null)还不太一样。Optional.of(null).get()就报了个空指针
        System.out.println("empty.get():" + empty.get());
    }
    @Test
    public void test2() {
        // Optional.ofNullable(T t):若 t 不为 null,创建 Optional 实例,否则创建空实例
        Optional nullable = Optional.ofNullable(null);
        // T为null创建空实例,融合了of()方法的缺陷
        System.out.println("nullable:" + nullable);
    }
    @Test
    public void test3() {
        Optional nullable = Optional.ofNullable(null);

        // isPresent() : 判断是否包含值 nullable为空 所以返回false
        boolean present = nullable.isPresent();
        System.out.println("present:" + present);
    }
    @Test
    public void test4() {
        Optional optional = Optional.of(new Person("李四", 59, 6666.66));
        // orElse(T t) : 如果调用对象包含值,返回该值,否则返回t
        // 就是先看optional这个容器里面有值与否 若有,则直接返回 若没有 返回T
        Object orElse = optional.orElse(new Person());
        System.out.println(orElse);

    }
    @Test
    public void test5() {
        // orElseGet(Supplier s) :如果调用对象(调用者是Optional类)包含值,返回该值,否则返回 s 获取的值
        // 和上面不同的是这里的参数需要我们提供一个Supplier类型的函数式接口
        // ,这样我们就可以在Lambda表达式体中写自己的逻辑没最后返回个T
        Optional optional = Optional.of(new Person("李四", 59, 6666.66));
        Person orElseGet = optional.orElseGet(() -> new Person());
        // 因为optional包含的对象是有值的。所以返回new Person("李四", 59, 6666.66)
        System.out.println("orElseGet:" + orElseGet);
        Optional nullable = Optional.ofNullable(null);
        // 这个nulllable时空的
        Object elseGet = nullable.orElseGet(() -> new Person());
        // 所以返回参数(函数式接口与返回的值,即无参构造器返回的是默认值)
        System.out.println("elseGet:" + elseGet);
    }
    @Test
    public void test6() {
        // map(Function f): 如果有值对其处理,并返回处理后的Optional,否则返回 Optional.empty()
        Optional optional = Optional.of(new Person("李四", 59, 6666.66));
        Optional map = optional.map(Person::getName);
        System.out.println("map:"+map);
    }
    @Test
    public void test7() {
        // flatMap(Function mapper):与 map 类似,
        Optional optional = Optional.of(new Person("李四", 59, 6666.66));
        //要求返回值必须是Optional  所以在参数那里 Lambda表达式的返回值用Optional包装了一层
        Optional flatMap = optional.flatMap((e) -> Optional.of(e.getName()));
        System.out.println("flatMap"+flatMap);
    }
} 
  

运行结果
Java8新特性——Optional类的使用(有效的避免空指针异常)_第1张图片

nullable:Optional.empty
present:false
Person [name=李四, age=59, salary=6666.66, status=null]
orElseGet:Person [name=李四, age=59, salary=6666.66, status=null]
elseGet:Person [name=null, age=0, salary=0.0, status=null]
map:Optional[李四]
flatMapOptional[李四]

一个小应用场景

父亲类:



package com.xnn.Optional;

/**
 * 类(接口)描述:
 * @author xnn
 * 2018年10月25日下午3:21:31
 */
public class Father {
private Son son;

public Father() {
    super();
}
public Father(Son son) {
    super();
    this.son = son;
}
public Son getSon() {
    return son;
}
public void setSon(Son son) {
    this.son = son;
}

@Override
public String toString() {
    return "Father [son=" + son + "]";
}

}

son 类



package com.xnn.Optional;

/**
 * 类(接口)描述:
 * @author xnn
 * 2018年10月25日下午3:21:51
 */
public class Son {
private String name;

public Son() {
    super();
}
public Son(String name) {
    super();
    this.name = name;
}
public String getName() {
    return name;
}
public void setName(String name) {
    this.name = name;
}
@Override
public String toString() {
    return "Son [name=" + name + "]";
}

}

现做一个小功能 传进来一个Father对象 返回他的儿子的名字 为了确保不出现空指针异常,我们通常的做法是
1、判断传进来的Father是否为空,若为空 什么也不做 若不为空 获取其son属性
2、判断son是否为空 若为空 返回null 若不为空 调用son的getName()方法进行返回
若属性太多,或者是包装的层数过多,则会导致很深的if嵌套 造成代码可读性变差
因此 我们改变Father类 把son属性用Optional类包装


/**
 * 
 */
package com.xnn.Optional;

import java.util.Optional;

/**
 * 类(接口)描述:
 * @author xnn
 * 2018年10月25日下午3:30:00
 */
public class Father2 {
    
private Optional son = 
//保证OPtional类不为空
Optional.empty();
public Father2() {
    super();
}
public Father2(Optional son) {
    super();
    this.son = son;
}

public Optional getSon() {
    return son;
}
public void setSon(Optional son) {
    this.son = son;
}



@Override
public String toString() {
    return "Father2 [son=" + son + "]";
}

}

测试类


@Test
    public void test8() {
        Father father =new Father();
        //报了个空指针
        //getSonName(father);
        //可以用if判断语句嵌套判断 避免空指针 但若嵌套太深  代码可读性也会变差
        Optional optional = Optional.ofNullable(new Father2(Optional.ofNullable(new Son("小明"))));
        System.out.println(getSonName1(optional));;
    }
    //需求:获取父亲的儿子的名字
    public String getSonName(Father father) {
        return father.getSon().getName(); 
    }
    //传进来的father也有可能为空   所以用Optional包装
    public String getSonName1(Optional optional) {
        //若传进来的对象为空没给一个默认值,保证了传进来的对象不会为空
        return optional.orElse(new Father2())
                .getSon()
                //这个人可能还没有儿子,若没有 默认为孙悟空   避免了getName()方法的空指针
                .orElse(new Son("孙悟空"))
                .getName();
    }

结果

小明

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