JAVA8实战 - Optional工具类

前言

​ 没错，这又是一个新的专栏，JAVA8可以说是JAVA划时代的一个版本，几乎是让JAVA焕发了第三春（第二春在JDK5），当然里面的新特性也是十分重要的，虽然Java现在都已经到了10几的版本，但是国内多数使用的版本还是JAVA8，所以这个系列将会围绕Java8的新特性和相关工具做一些总结。希望对大家日常学习和工作中有所帮助。

概述：

1. 日常工作学习我们大致是如何规避空指针的。
2. 关于Optional的系统介绍，常见的使用和处理方法
3. Optional的使用场景以及一些小型案例代码
4. 来看看《Effective Java》这个作者如何看待Optional这个工具类>

空指针规避

​ 在讲述Optional之前，我们来看下通常情况下我们是如何防止空指针的。

字符串equals

​ 字符串的操作是最常见的操作，使用字符串的equals方法很有可能抛出空指针异常，比如像下面的代码，如果a变量为Null，则毫无疑问会抛出空指针异常：

a.equals("aaa");

​ 建议：使用Objects.equals()或者使用其他工具类方法替代，或者确保obj.equals(target)的obj对象不会为null，比如"test".equals(target)。

​ 比如我们使用下面的方法保证equals的时候一致：

public Tank createTank(String check){
    Tank tank = null;
    if(Objects.equals(check, "my")){
        tank = new MyTank();
    }else if(Objects.equals(check, "mouse")){
        tank = new MouseTank();
    }else if (Objects.equals(check, "big")){
        tank = new BigTank();
    }else {
        throw new UnsupportedOperationException("unsupport");
    }
    return tank;
}

​

变量 == 操作

​ 变量的==操作也是用的十分多，通常情况下和null搭配的比较多，我们通常需要注意下面这些事项：

1. 确保比较类型一致，比如最经典的Integer和int比较在超过127的时候为false的问题。
2. 使用框架工具类的equals() 进行替代
3. 使用Objects.equals()方法替代

​ 特别强调一下Integer的 ==操作的一些陷阱，特别注意最后一个打印是False，具体的原因有网上很多资料，这里就不啰嗦了：

 public static void main(String[] args) {
        Integer a = 1;
        Integer b = 256;
        System.out.println(a == null);
        System.out.println(a == b);
        System.out.println(a == 1);
        System.out.println(b == 256);
        System.out.println(b == 257);

 }/*运行结果:
    false
    false
    true
    true
    false

    */

集合元素为null

​ 如果在一个List或者Set中存在Null元素，那么遍历的时候也很容易出现空指针的问题，通常情况下我们可以使用Stream.filter进行过滤，比如像下面这样，这里使用了StringUtils::isNotBlank来判断是否为空字符串并过滤掉所有的空字符串和Null元素:

@Test
public void test2(){
    List list = Arrays.asList("1", null, "2", "", "3");
    System.out.println(list.size());
    List collect = list.stream().filter(StringUtils::isNotBlank).collect(Collectors.toList());
    System.out.println(collect.size());

}/*运行结果
    5
    3

    */

最终的建议如下：

• 元素null多数情况不常见，但是null的集合对象比较常见
• 可以编写工具类方法对于集合的内容进行null排除，或者使用lambada表达式处理

map的元素值为null

​ map也是容易出现null的，比如下面这种情况，一旦get()的返回结果为null，就会出现空指针的异常情况：

map.get("user").getName()

建议：

1. 使用MapUtils获取元素
2. 每次获取之前需要判断是否为空

​ 第一条建议使用MapUtils，代码都比较简单，唯一需要注意的是使用的时候小心自动装箱的性能和效率问题：

@Test
public void test1(){
    Map keyVal = new HashMap<>();
    keyVal.put("name","value");
    keyVal.put("yes", new Object());
    keyVal.put("intval1", 1);
    Object val1 = MapUtils.getObject(null, "yes");
    Object val2 = MapUtils.getObject(keyVal, "yes");
    String str1 = MapUtils.getString(keyVal, "name");
    int int1 = MapUtils.getInteger(keyVal, "intval1");
    System.out.println(val1);
    System.out.println(val2);
    System.out.println(str1);
    System.out.println(int1);
}

类型强转为null

​ 还有一种比较常见的情况就是json转换为null，如果传入空字符串，会导致转化的结果是一个Null值，所以在转化的地方要么对于字符串做判断是否为空的操作，或者对于转换后的对象进行判空，比如下面的代码就需要对于JSON进行处理：

@Test
public void test3(){
    String str = "{\"name\":\"123\"}";
    String str2 = "{\"email\":\"123\"}";
    String str3 = "";
    User map = JSON.parseObject(str, User.class);
    User email = JSON.parseObject(str2, User.class);
    User user2 = JSONObject.parseObject(str3, User.class);
    System.out.println(Objects.isNull(map));
    System.out.println(Objects.isNull(email));
    System.out.println(Objects.isNull(user2));
}/*
true
true
false
*/

​ 看了这么多案例，可以发现日常生活中规避空指针是一件非常烦的事情，特别是存在多层嵌套的对象，基本会出现多层的If/else判断，这样会造成代码复杂度增加并且让代码变得十分臃肿，接下来我们就来看下JAVA8是如何使用Optional工具来简化这些操作的。

什么是Optional？

简单介绍

​ Java8之后新增的一个工具类，在包java.util.Optional，他的作用类似于一个包装器，负责把我们需要操作的对象包装到一个黑盒中，我们可以通过黑盒安全的操作对象的内容。

案例对象：

​ 这里简单构建了两个案例对象进行处理：

static class User{
    private String name;
    private int age;

    private Car car;

    public Car getCar() {
        return car;
    }

    // Tip: 兼容序列化
    public Optional getPersonCarName(){
        return Optional.ofNullable(car.getCarName());
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

class Car{
    private String carName;
    private String color;

    public String getCarName() {
        return carName;
    }

    public void setCarName(String carName) {
        this.carName = carName;
    }

    public String getColor() {
        return color;
    }

    public void setColor(String color) {
        this.color = color;
    }
}

Option的三种初始化方式：

 /**
     * optional 工具类的初始化方法
     * 1. 介绍三种构造方式
     * 2. 主要区别是初始化传入参数是否允许为null
     * Optional.of 不允许为空
     * Optional.ofNullable 允许为空
     * Optional.empty 构建空Optional对象
     */
@Test
public void testInit() {
    // 这种构造方式不能为null，否则会空指针异常
    Optional