深入探究 Java 8 新特性：Optional 类允许为空的对象类

深入探究 Java 8 新特性：Optional 类

概念说明

​ 在 Java 8 中，引入了许多令人兴奋的新特性，其中之一就是 Optional 类。这个类主要用于解决空指针异常（NullPointerException）的问题，提供了一种更安全和优雅的方式来处理可能为 null 的值。

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为什么需要 Optional 类？

​ 在传统的 Java 编程中，我们经常需要检查一个对象是否为 null，以避免出现空指针异常。这导致了代码的冗余和可读性的降低。Java 8 引入的 Optional 类可以让我们更加优雅地处理可能为 null 的情况，从而减少代码中的条件检查。

类声明

以下是一个 java.util.Optional 类的声明：

public final class Optional<T> extends Object

Optional 类的基本用法

​ Optional 类是一个容器对象，它可以包含一个非空的值，也可以表示一个为空的值。我们可以使用 Optional.of() 方法创建一个包含非空值的 Optional 对象，或者使用 Optional.empty() 方法创建一个空的 Optional 对象。

下面是一个简单的示例：

Optional<String> optionalValue = Optional.of("Hello, Optional!");//非空值对象
Optional<String> emptyOptional = Optional.empty();//空值对象

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如何避免空指针异常？

​ 通过使用 Optional 类，我们可以采用一种更加优雅的方式来避免空指针异常。下面是一个示例：

String name = null;
Optional<String> optionalName = Optional.ofNullable(name);//声明这个对象可能为空
String actualName = optionalName.orElse("Unknown");//指定了对象为空时的默认值
System.out.println("Name: " + actualName);

​ 在上面的示例中，我们使用了 Optional.ofNullable() 方法来创建一个可能为空的 Optional 对象。然后，通过 orElse() 方法，我们指定了在对象为空时的默认值。

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如何从 Optional 中获取值？

我们可以使用不同的方法从 Optional 对象中获取值，例如：

• get()：获取值，如果值为空则会抛出异常。
• orElse(T other)：获取值，如果值为空则返回指定的默认值。
• orElseGet(Supplier other)：获取值，如果值为空则通过 Supplier 返回默认值。
• orElseThrow(Supplier exceptionSupplier)：获取值，如果值为空则抛出指定的异常。

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Optional 类的链式操作

Optional 类支持链式操作，这使得我们可以在一系列的操作中处理可能为空的值。例如：

String result = Optional.ofNullable("Hello")
                       .map(s -> s + ", Optional!")
                       .orElse("Default Value");
System.out.println(result);

通过链式操作来处理数据，从而降低代码的复杂度，提高代码的可读性和可维护性。

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java 中泛型标记符：

E - Element (在集合中使用，因为集合中存放的是元素)
T - Type（Java 类）
K - Key（键）
V - Value（值）
N - Number（数值类型）
？ - 表示不确定的 java 类型

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Optional类的方法

序号	方法 & 描述
1	static Optional empty()返回空的 Optional 实例。
2	boolean equals(Object obj)判断其他对象是否等于 Optional。
3	Optional filter(Predicate
4	Optional flatMap(Function> mapper)如果值存在，返回基于Optional包含的映射方法的值，否则返回一个空的Optional
5*	T get()如果在这个Optional中包含这个值，返回值，否则抛出异常：NoSuchElementException
6	int hashCode()返回存在值的哈希码，如果值不存在 返回 0。
7	void ifPresent(Consumer consumer)如果值存在则使用该值调用 consumer , 否则不做任何事情。
8*	boolean isPresent()如果值存在则方法会返回true，否则返回 false。
9	Optional map(Function mapper)如果有值，则对其执行调用映射函数得到返回值。如果返回值不为 null，则创建包含映射返回值的Optional作为map方法返回值，否则返回空Optional。
10*	static Optional of(T value)返回一个指定非null值的Optional。
11*	static Optional ofNullable(T value)如果为非空，返回 Optional 描述的指定值，否则返回空的 Optional。
12*	T orElse(T other)如果存在该值，返回值， 否则返回 other。
13	T orElseGet(Supplier other)如果存在该值，返回值， 否则触发 other，并返回 other 调用的结果。
14	T orElseThrow(Supplier exceptionSupplier)如果存在该值，返回包含的值，否则抛出由 Supplier 继承的异常
15	String toString()返回一个Optional的非空字符串，用来调试

注意： 这些方法是从 java.lang.Object 类继承来的。

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下面是具体的实例，这个实例来自于菜鸟教程：

public class OptionalDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Integer value1=null;
        Integer value2=new Integer(10);


        // Optional.of - 如果传递的参数是 null，抛出异常 NullPointerException
        Optional<Integer> a = Optional.ofNullable(value1);
        Optional<Integer> b = Optional.of(value2);
        System.out.println(sum(a,b));

    }
    public static Integer sum(Optional<Integer> a,Optional<Integer> b){

        // Optional.isPresent - 判断值是否存在
        System.out.println("第一个参数是否存在"+a.isPresent());
        System.out.println("第二个参数是否存在"+b.isPresent());

        // Optional.orElse - 如果值存在，返回它，否则返回默认值
        Integer value1=a.orElse(new Integer(0));

        //Optional.get - 获取值，值需要存在
        Integer value2=b.get();

        System.out.println(value1);

        return value1+value2;
    }

}

输出结果如下：

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总结

Java 8 引入的 Optional 类为我们提供了一种更加安全和优雅的方式来处理可能为空的值，避免了空指针异常的发生。通过使用 Optional 类，我们可以编写出更加简洁、可读性更高的代码。

作者：Stevedash

发表于：2023年8月18日 19点45分

来源：Java 8 Optional 类 | 菜鸟教程 (runoob.com)

注：本文内容基于个人学习理解，如有错误或疏漏，欢迎指正。感谢阅读！如果觉得有帮助，请点赞和分享。