java8(新特性3)---Optional

It takes a strong man to save himself, and a great man to save another.

一 概览

 Optional是java.util包中的一部分,因此为了使用Optional,需要:  import java.util.Optional

二 创建

2.1 调用empty API, 创建一个空的Optional对象:


@Test

public void whenCreatesEmptyOptional_thenCorrect() {

    Optional empty = Optional.empty();    

     assertFalse(empty.isPresent());

}

Ps: isPresent API 是用来检查Optional对象中是否有值。只有当我们创建了一个含有非空值的Optional时才返回true。在下一部分我们将介绍这个API。

2.2 使用staticAPI创建

@Test
public void givenNonNull_whenCreatesOptional_thenCorrect() {

    String name = "baeldung";

    Optional opt = Optional.of(name);    assertEquals("Optional[baeldung]", opt.toString());

}

然而,传递给of()的值不可以为空,否则会抛出空指针异常,如下:

@Test(expected = NullPointerException.class)
public void givenNull_whenThrowsErrorOnCreate_thenCorrect() {

   String name = null;

   Optional opt = Optional.of(name);

}

有时我们需要传递一些空值,那我们可以使用下面这个API:

@Test
public void givenNonNull_whenCreatesNullable_thenCorrect() {

    String name = "baeldung";

    Optional opt = Optional.ofNullable(name);    assertEquals("Optional[baeldung]", opt.toString());

}

使用ofNullable API,则当传递进去一个空值时,不会抛出异常,而只是返回一个空的Optional对象,如同我们用Optional.empty API:

@Test
public void givenNull_whenCreatesNullable_thenCorrect() {

    String name = null;

    Optional opt = Optional.ofNullable(name);    assertEquals("Optional.empty", opt.toString());

}

三 使用isPresent API 检查值

我们可以使用这个API检查一个Optional对象中是否有值,只有值非空才返回true。

@Test
public void givenOptional_whenIsPresentWorks_thenCorrect() {

    Optional opt = Optional.of("Baeldung");

    assertTrue(opt.isPresent());

    opt = Optional.ofNullable(null);

    assertFalse(opt.isPresent());

}

四 适当情况下使用isPresent API

传统上,我们一般这样写来检查空值:

if(name != null){

    System.out.println(name.length);

}

问题在于,有时候我们会忘记了对空值进行检查,这时就可以使用这个API:

@Test
public void givenOptional_whenIfPresentWorks_thenCorrect() {

    Optional opt = Optional.of("baeldung");

    opt.ifPresent(name -> System.out.println(name.length()));

}

五 orEse && orElseGet

5.1 orElse

这个API被用来检索Optional对象中的值,它被传入一个“默认参数‘。如果对象中存在一个值,则返回它,否则返回传入的“默认参数”,如下所示:

@Test
public void whenOrElseWorks_thenCorrect() {

    String nullName = null;

    String name = Optional.ofNullable(nullName).orElse("john");

    assertEquals("john", name);

}

5.2 orElseGet

与orElsel类似,但是这个函数不接收一个“默认参数”,而是一个函数接口,如下例所示:

@Test
public void whenOrElseGetWorks_thenCorrect() {

    String nullName = null;

    String name = Optional.ofNullable(nullName).orElseGet(() -> "john");

    assertEquals("john", name);

}

5.3 两者区别

要想理解这二者,首先让我们创建一个无参且返回定值的方法:

public String getMyDefault() {

    System.out.println("Getting Default Value");

    return "Default Value";

}

接下来,进行两个测试看看它们有什么区别:

@Test
public void whenOrElseGetAndOrElseOverlap_thenCorrect() {

    String text;

    System.out.println("Using orElseGet:");

    String defaultText =

      Optional.ofNullable(text).orElseGet(this::getMyDefault);

    assertEquals("Default Value", defaultText);

    System.out.println("Using orElse:");

    defaultText = Optional.ofNullable(text).orElse(getMyDefault());

    assertEquals("Default Value", defaultText);

}

在这里示例中,我们的Optional对象中包含的都是一个空值,让我们看看程序执行结果:

Using orElseGet:

Getting default value...

Using orElse:

Getting default value...

两个Optional对象中都不存在value,因此执行结果相同。

那么当Optional对象中值存在时又是怎样呢?

@Test
public void whenOrElseGetAndOrElseDiffer_thenCorrect() {

    String text = "Text present";

    System.out.println("Using orElseGet:");

    String defaultText

      = Optional.ofNullable(text).orElseGet(this::getMyDefault);    assertEquals("Text present", defaultText);

    System.out.println("Using orElse:");

    defaultText = Optional.ofNullable(text).orElse(getMyDefault());    assertEquals("Text present", defaultText);

}

让我们看看执行结果:

Using orElseGet:

Using orElse:

Getting default value...

可以看到,当使用orElseGet去检索值时,getMyDefault并不执行,因为Optional中含有值,而使用orElse时则照常执行。所以可以看到,当值存在时,orElse相比于orElseGet,多创建了一个对象,可能从这个实例中你感受不到影响有多大,但考虑当getDefalut不仅仅是个简单函数,而是一个web service之类的,则多创建一个代价是比较大的。

六 orElseThrow

orElseThrow当遇到一个不存在的值的时候,并不返回一个默认值,而是抛出异常,如下所示:

@Test(expected = IllegalArgumentException.class)
public void whenOrElseThrowWorks_thenCorrect() {

    String nullName = null;

    String name = Optional.ofNullable(nullName).orElseThrow(

      IllegalArgumentException::new);

}

七 使用get()

@Test
public void givenOptional_whenGetsValue_thenCorrect() {

    Optional opt = Optional.of("baeldung");

    String name = opt.get();

    assertEquals("baeldung", name);

}

使用get() API 也可以返回被包裹着的值。但是必须是值存在时,当值不存在时,它会抛出一个NoSuchElementException异常,如下所示:

@Test(expected = NoSuchElementException.class)
public void givenOptionalWithNull_whenGetThrowsException_thenCorrect() {

    Optional opt = Optional.ofNullable(null);

    String name = opt.get();

}

因为这个方法与我们使用Optional的目的相违背,所以可以预见在不久将来它或许会被抛弃,建议还是使用其他的方法。

八 filter()

接收一个函数式接口,当符合接口时,则返回一个Optional对象,否则返回一个空的Optional对象。

@Test
public void whenOptionalFilterWorks_thenCorrect() {

    Integer year = 2016;

    Optional yearOptional = Optional.of(year);

    boolean is2016 = yearOptional.filter(y -> y == 2016).isPresent();

    assertTrue(is2016);

    boolean is2017 = yearOptional.filter(y -> y == 2017).isPresent();

    assertFalse(is2017);

}

这个API作用一般就是拒绝掉不符合条件的,比如拒绝掉错误的电子邮箱。

让我们看下一个更有意义的例子,假如我们想买一个调制解调器,并且只关心它的价格:

public class Modem {

    private Double price;

    public Modem(Double price) {

        this.price = price;

    }

    //standard getters and setters}

接下来,我们想要检查每一类调制解调器是否在我们可以承受的价格范围内,那我们在不使用Optional时该如何做呢?

public boolean priceIsInRange1(Modem modem) {

    boolean isInRange = false;

    if (modem != null && modem.getPrice() != null      && (modem.getPrice() >= 10

        && modem.getPrice() <= 15)) {

        isInRange = true;

    }

    return isInRange;

}

我们竟然要写这么多code,尤其是if条件语句,然而对于这部分code最关键的其实是对价格范围的判断。

这是一个Test例子:

@Test
public void whenFiltersWithoutOptional_thenCorrect() {

    assertTrue(priceIsInRange1(new Modem(10.0)));

    assertFalse(priceIsInRange1(new Modem(9.9)));

    assertFalse(priceIsInRange1(new Modem(null)));

    assertFalse(priceIsInRange1(new Modem(15.5)));

    assertFalse(priceIsInRange1(null));

}

如果长时间不用,那么有可能会忘记对null进行检查,那么如果使用Optional,会怎么样呢?

public boolean priceIsInRange2(Modem modem2) {

    return Optional.ofNullable(modem2)

      .map(Modem::getPrice)

      .filter(p -> p >= 10)

      .filter(p -> p <= 15)

      .isPresent();

}

map()仅仅是将一个值转换为另一个值,请谨记在心,这个操作并不会改变原来的值。

让我们仔细看看这段代码,首先,当我们传入一个null时,不会发生任何问题。其次,我们在这段code所写的唯一逻辑就如同此方法名所描述。

之前的那段code为了其固有的脆弱性,必须做更多,而现在不用了。

九 map()

在之前的例子中,我们使用filter()来接受/拒绝一个一个值,而使用map()我们可以将一个值转换为另一个值。

@Test
public void givenOptional_whenMapWorks_thenCorrect() {

    List companyNames = Arrays.asList(

      "paypal", "oracle", "", "microsoft", "", "apple");

    Optional> listOptional = Optional.of(companyNames);

    int size = listOptional

      .map(List::size)

      .orElse(0);    assertEquals(6, size);

}

在这个例子中,我们使用一个List包含了一些字符串,然后再把这个List包裹起来,对其map(),我们这里是对这个List求它的size。

map()返回的结果也被包裹在一个Optional对象中,我们必须调用合适的方法来查看其中的值。

注意到filter()仅仅是对值进行一个检查并返回一个boolean(很奇怪,照前面所述不应返回一个Optional对象吗?),而map()是使用现有的值进行计算,并且返回一个包裹着计算结果(映射结果)的Optional对象。

@Test
public void givenOptional_whenMapWorks_thenCorrect2() {

    String name = "baeldung";

    Optional nameOptional = Optional.of(name);

    int len = nameOptional

    .map(String::length())

    .orElse(0);    assertEquals(8, len);

}

将filter()与map()一起使用可以做一些很强力的事情。

假设我们现在要检查一个用户的密码,那么我们可以这样做:

@Test
public void givenOptional_whenMapWorksWithFilter_thenCorrect() {

    String password = " password ";

    Optional passOpt = Optional.of(password);

    boolean correctPassword = passOpt.filter(

      pass -> pass.equals("password")).isPresent();    assertFalse(correctPassword);

    correctPassword = passOpt

      .map(String::trim)

      .filter(pass -> pass.equals("password"))

      .isPresent();    assertTrue(correctPassword);

}

注意到,如果不进行trim,则会返回false,这里我们可以使用map()进行trim。

十 flatmap()

有时我们可以使用flatmap()替换map(),二者不同之处在于,map()只有当值不被包裹时才进行转换,而flatmap()接受一个被包裹着的值并且在转换之前对其解包。

我们现在有一个Person类:

public class Person {

    private String name;

    private int age;

    private String password;

    public Optional getName() {

        return Optional.ofNullable(name);

    }

    public Optional getAge() {

        return Optional.ofNullable(age);

    }

    public Optional getPassword() {

        return Optional.ofNullable(password);

    }

    // normal constructors and setters}

我们可以像对待String一样将其包裹起来:

Person person = new Person("john", 26);

Optional personOptional = Optional.of(person);

注意当我们包裹一个Person对象时,它将包含一个嵌套的Optional例子:

@Test
public void givenOptional_whenFlatMapWorks_thenCorrect2() {

    Person person = new Person("john", 26);

    Optional personOptional = Optional.of(person);

    Optional> nameOptionalWrapper 

      = personOptional.map(Person::getName);

    Optional nameOptional 

      = nameOptionalWrapper.orElseThrow(IllegalArgumentException::new);

    String name1 = nameOptional.orElse("");

    assertEquals("john", name1);

    String name = personOptional

      .flatMap(Person::getName)

      .orElse("");

    assertEquals("john", name);}

需要注意,方法getName返回的是一个Optional对象,而不是像trim那样。这样就生成了一个嵌套的Optional对象。

因此使用map,我们还需要再解包一次,而使用flatMap()就不需要了。

错误不当之处请指出,谢谢。

转载自:https://www.cnblogs.com/dzy521/p/10077132.html

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