java8—Optional优雅的处理 null

1、概述

Optional 类是一个可以为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 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 类的引入很好的解决空指针异常。

2、举例说明

2.1 ofNullable

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);
    }
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:

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

2.2 ifPresent()

isPresent()方法用于判断包装对象的值是否非空。

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

ifPresent()方法接受一个Consumer对象(消费函数),如果包装对象的值非空,运行Consumer对象的accept()方法。示例如下:

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问题。

2.3 filter()

public Optional<T> filter(Predicate<? super T> predicate) {
        Objects.requireNonNull(predicate);
        if (!isPresent())
            return this;
        else
            return predicate.test(value) ? this : empty();
    }

filter()方法接受参数为Predicate对象,用于对Optional对象进行过滤,如果符合Predicate的条件,返回Optional对象本身,否则返回一个空的Optional对象。举例如下:

 public static void filterAge(Student student)
    {
        Optional.ofNullable(student).filter( u -> u.getAge() > 18).ifPresent(u ->  System.out.println("The student age is more than 18."));
    }

上述示例中,实现了年龄大于18的学生的筛选。

2.4 map()

public<U> Optional<U> map(Function<? super T, ? extends U> mapper) {
        Objects.requireNonNull(mapper);
        if (!isPresent())
            return empty();
        else {
            return Optional.ofNullable(mapper.apply(value));
        }
    }

map()方法的参数为Function(函数式接口)对象,map()方法将Optional中的包装对象用Function函数进行运算,并包装成新的Optional对象(包装对象的类型可能改变)。举例如下:

public static Optional<Integer> getAge(Student student)
    {
        return Optional.ofNullable(student).map(u -> u.getAge()); 
    }

上述代码中,先用ofNullable()方法构造一个Optional对象,然后用map()计算学生的年龄,返回Optional对象(如果student为null, 返回map()方法返回一个空的Optinal对象)。

2.5 flatMap()

public<U> Optional<U> flatMap(Function<? super T, Optional<U>> mapper) {
        Objects.requireNonNull(mapper);
        if (!isPresent())
            return empty();
        else {
            return Objects.requireNonNull(mapper.apply(value));
        }
    }

跟map()方法不同的是,入参Function函数的返回值类型为Optional类型,而不是U类型,这样flatMap()能将一个二维的Optional对象映射成一个一维的对象。

 public static Optional<Integer> getAge(Student student)
    {
        return Optional.ofNullable(student).flatMap(u -> Optional.ofNullable(u.getAge())); 
    }

2.6 orElse()

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

orElse()方法功能比较简单,即如果包装对象值非空,返回包装对象值,否则返回入参other的值(默认值)。

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

2.7 orElseGet()

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

orElseGet()方法与orElse()方法类似,区别在于orElseGet()方法的入参为一个Supplier对象,用Supplier对象的get()方法的返回值作为默认值。

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

orElseGet 可以处理需要根据null对象进行处理的场景。

2.8 orElseThrow()

public <X extends Throwable> T orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier) throws X {
        if (value != null) {
            return value;
        } else {
            throw exceptionSupplier.get();
        }
    }

orElseThrow()方法其实与orElseGet()方法非常相似了,入参都是Supplier对象,只不过orElseThrow()的Supplier对象必须返回一个Throwable异常,并在orElseThrow()中将异常抛出:

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

orElseThrow()方法适用于包装对象值为空时需要抛出特定异常的场景。

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