资讯专栏INFORMATION COLUMN

上云采购季！| 2核2G4M爆款云服务器低至59元/年，更有多台、长期优惠，快来选购！

立即前往
首页/文章专栏/Java Optional API

Java Optional API

YorkChen / 3458人阅读

摘要：于是，在引入了，用来代表一种可能有可能没有的数据，可以用来缓解空指针异常的问题。

一位智者说过，没有处理过空指针异常就不算一个真正的 Java 程序员。这当然是开玩笑，但是空指针异常确实是很多程序出错的源头。
于是，在 Java 8 引入了 java.util.Optional，Optional 用来代表一种 可能有可能没有 的数据，可以用来缓解空指针异常的问题。

简单地说，Optional 用来避免这种代码：

String version = "UNKNOWN";
if(computer != null){
  Soundcard soundcard = computer.getSoundcard();
  if(soundcard != null){
    USB usb = soundcard.getUSB();
    if(usb != null){
      version = usb.getVersion();
    }
  }
}

如果用 Optional 表示呢？大概是这样：

String version = computer.flatMap(Computer::getSoundcard)
                         .flatMap(Soundcard::getUSB)
                         .map(USB::getVersion)
                         .orElse("UNKNOWN");

实际上，Optional 即函数式编程中的 Maybe。

以下示例在 OptionalTest.java 中。

创建

创建 Optional 有三种方式，分别是 empty、 of 和 ofNullable。

empty

empty 用来创建一个空的 Optional

@Test
public void create_optional_with_empty() {
    Optional empty = Optional.empty();
    assertFalse(empty.isPresent());
}
of

of 用来创建一个非空的 Optional：

@Test
public void create_optional_with_of() {
    Optional java = Optional.of("Java");
    assertTrue(java.isPresent());
}

但是参数不能为 null，否则会抛空指针异常：

@Test(expected = NullPointerException.class)
public void create_optional_with_of_with_null() {
    Optional.of(null);
}
ofNullable

ofNullable 用来创建一个可能为空的 Optional：

@Test
public void create_optional_with_ofNullable() {
    Optional java = Optional.ofNullable("Java");
    assertTrue(java.isPresent());

    Optional o = Optional.ofNullable(null);
    assertFalse(o.isPresent());
}
检测值是否存在

可以使用 isPresent 和 isEmpty 判断 Optional 的值是否为空。

isPresent

如果 Optional 中值非 null，则返回 true，否则返回 false。


@Test
public void check_optional_with_isPresent() {
    Optional java = Optional.ofNullable("java");
    Optional aNull = Optional.ofNullable(null);

    assertTrue(java.isPresent());
    assertFalse(aNull.isPresent());
}
isEmpty

Java 11 开始可以使用 isEmpty。


isEmpty 与 isPresent 相反，如果为 null 返回 true。


@Test
public void check_optional_with_isEmpty() {
    Optional java = Optional.ofNullable("java");
    Optional aNull = Optional.ofNullable(null);

    assertFalse(java.isEmpty());
    assertTrue(aNull.isEmpty());
}
条件动作

关于条件的动作有 ifPresent、orElse、orElseGet、orElseThrow、or、ifPresentOrElse，它们执行与否取决于 Optional 的值是否为 null。


为了避免空指针异常，我们会经常写下面的代码：


if (name != null){
    System.out.println(name.length);
}


Optional 使用一种函数式的方式来替代上面的写法。

ifPresent

ifPresent 接受一个 Consumer，在 Optional 值非 null 时调用，并接受 Optional 的值。


@Test
public void condition_action_ifPresent() {
    Optional java = Optional.ofNullable("java");
    java.ifPresent((value) -> System.out.println("ifPresent accept " + value));

    Optional aNull = Optional.ofNullable(null);
    aNull.ifPresent(value -> System.out.println("this will never execute"));
}
orElse

orElse 在 Optional 值为 null 时触发，它接受一个参数，作为 Optional 的默认值。


@Test
public void condition_action_orElse() {
    assertTrue(Optional.ofNullable("java").orElse("javascript").equals("java"));
    assertTrue(Optional.ofNullable(null).orElse("java").equals("java"));
}

orElseGet

orElseGet 与 orElse 类似，但 orElseGet 接受的是一个 Supplier，Supplier 返回的值作为 Optional 的默认值。


@Test
public void condition_action_orElseGet() {
    assertTrue(Optional.ofNullable("java").orElseGet(() -> "javascript").equals("java"));
    assertTrue(Optional.ofNullable(null).orElseGet(() -> "java").equals("java"));
}

orElse 和 orElseGet 的区别

orElse 和 orElseGet 的函数签名是不一样的，但如果想使用同样的函数的返回值来作为 Optional 的默认值，我们很可能会这么干：


public String getDefaultName() {
    System.out.println("You got a default name");
    return "default";
}
    
@Test
public void difference_between_orElse_and_orElseGet() {
    Optional java = Optional.of("java");

    System.out.println("orElse:");
    assertEquals("java", java.orElse(getDefaultName()));
    System.out.println("orElseGet:");
    assertEquals("java", java.orElseGet(this::getDefaultName));
}


若 java 是 null，则 orElse 和 orElseGet 没有什么不同，getDefaultName 方法都会执行并将返回值作为 Optional 的默认值。


当在上面的例子中，java 非 null，这时 orElse 的 getDefaultName 还是会执行，但 orElseGet 不会。输出：


orElse:
You got a default name
orElseGet:


当 getDefaultName 中有副作用或耗时操作时需要注意。

orElseThrow

orElseThrow 与 orElse 一样也在当 Optional 值为 null 时触发，但与之不同的是会抛出指定的异常：


@Test(expected = IllegalArgumentException.class)
public void condition_action_orElseThrow() {
    Optional.ofNullable(null).orElseThrow(IllegalArgumentException::new);
}

or

or 是 Java 9 中新增方法。与 orElseGet 很相似，or 也接受一个 Supplier，但 or 返回的是一个新的 Optional。


@Test
public void condition_or_optional() {
    Optional java = Optional.of("java")
                                    .or(() -> Optional.of("javascript"));
    Optional java1 = Optional.empty()
                                     .or(() -> Optional.of("java"));
    assertEquals("java", java.get());
    assertEquals("java", java1.get());
}
ifPresentOrElse

ifPresentOrElse 是 Java 9 中新增的方法。ifPresent 就如同命令式编程中的 if-else，它接受两个参数，第一个为 Consumer，在 Optional 有值时调用，第二个为 Runnable，在无值时调用：


@Test
public void condition_ifPresentOrElse() {
    // value is java
    Optional.of("java")
            .ifPresentOrElse(value -> System.out.println("value is " + value), () -> System.out.println("ooops"));

    // ooops
    Optional.empty()
            .ifPresentOrElse(value -> System.out.println("value is " + value), () -> System.out.println("ooops"));
}

获取值

Optional 提供了一个 get 方法获取值，但 get 方法只能在 Optional 有值时使用，否则会抛出 NoSuchElementException 异常：


@Test
public void get_optional_with_of() {
    Optional java = Optional.of("Java");
    assertEquals("java", java.get());
}

@Test(expected = NoSuchElementException.class)
public void get_optional_with_of_with_null() {
    Optional.empty().get();
}

验证值

filter 方法用来验证 Optional 的值是否符合条件，它接受一个 Predicate 作为参数。如果 Optional 的值为 null 或 Predicate 判断不通过，则返回 empty；否则返回该 Optional。


@Test
public void test_optional_by_filter() {
    Integer nullYear = null;
    Optional integer = Optional.ofNullable(nullYear)
                                        .filter(value -> value == 2018);
    assertEquals(Optional.empty(), integer);

    Integer year = 2019;
    Optional integer1 = Optional.ofNullable(year)
                                         .filter(value -> value == 2018);
    assertEquals(Optional.empty(), integer1);

    Optional integer2 = Optional.ofNullable(year)
                                         .filter(value -> value == 2019);
    assertEquals("Optional[2019]", integer2.toString());
}


filter 相对传统 if 而言省去了很多样板代码，如：


public boolean priceIsInRange1(Modem modem) {
    boolean isInRange = false;
 
    if (modem != null && modem.getPrice() != null
      && (modem.getPrice() >= 10
        && modem.getPrice() <= 15)) {
 
        isInRange = true;
    }
    return isInRange;
}


使用 Optional 实现同样的方法：


public boolean priceIsInRange2(Modem modem2) {
     return Optional.ofNullable(modem2)
       .map(Modem::getPrice)
       .filter(p -> p >= 10)
       .filter(p -> p <= 15)
       .isPresent();
}

处理值

处理值的方式有 map 和 flatMap。

map

使用 map 可以对 Optional 中的值进行处理并返回。


@Test
public void map_optional() {
    Optional java = Optional.of("java");
    String result = java.map(String::toUpperCase).orElse("");
    assertEquals("JAVA", result);
}

flatMap

flatMap 与 map 的区别在于 map 处理值后会包装返回值，而 flatMap 不包装。


public class Person {
    private String name;

    public Person(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Optional getName() {
        return Optional.ofNullable(name);
    }
}

@Test
public void flatMap_optional() {
    Person person = new Person("john");
    Optional personOptional = Optional.of(person);

    String byMap = personOptional.map(Person::getName)
                                 // 需要手动打开包装
                                 .orElse(Optional.empty())
                                 .orElse("");

    String byFlatMap = personOptional.flatMap(Person::getName)
                                     .orElse("");

    assertEquals("john", byMap);
    assertEquals("john", byFlatMap);
}

流操作

在 Java 9 中，新增了 stream 方法，可以对 Optional 创建 stream，然后可以使用 stream 上的所有方法。


如果 Optional 为 empty，则创建一个 empty 的 stream。


@Test
public void treat_optional_as_stream() {
    List collect = Optional.of("java")
                                   .stream()
                                   .map(value -> value.concat("script"))
                                   .collect(Collectors.toList());

    assertArrayEquals(new String[]{"javascript"}, collect.toArray());


    // empty optional
    Optional value = Optional.empty();
    List emptyStream = value.stream()
                                    .map(String::toUpperCase)
                                    .collect(Collectors.toList());

    assertEquals(0, emptyStream.size());
}


所以使用 stram 也可以筛出非 null 的 Optional 的值：


@Test
public void filter_empty_by_stream() {
    List> languages = List.of(Optional.of("java"), Optional.empty(), Optional.empty(), Optional.of("javascript"));
    List collect = languages.stream()
                                    .flatMap(Optional::stream)
                                    .collect(Collectors.toList());

    assertArrayEquals(new String[]{"java", "javascript"}, collect.toArray());
}

参考


Tired of Null Pointer Exceptions? Consider Using Java SE 8"s Optional!


Guide To Java 8 Optional


Java 9 Optional API Additions


Filtering a Stream of Optionals in Java

           
               
                                           
                       
                 
            
                     

                 

                                                                                                                    
                         云服务器
                                             
                         GPU云服务器
                                                                                                                                                 
                                      
                     
                    
                                                                                               optional
                                                                                                           Optional链
                                                                                                           Optional详解
                                                                                                           java api
                                                         
                 

               
              

             
               

                   
 文章版权归作者所有，未经允许请勿转载,若此文章存在违规行为，您可以联系管理员删除。

                 
                   
转载请注明本文地址：https://www.ucloud.cn/yun/73861.html

               

                      
               
              
              

                
相关文章

                
    
                             
                                                                                                    
  • 
                                                
    
                          
    Java８新特性总览
    
                                                     
    摘要：新特性总览标签本文主要介绍的新特性，包括表达式方法引用流默认方法组合式异步编程新的时间，等等各个方面。还有对应的和类型的函数连接字符串广义的归约汇总起始值，映射方法，二元结合二元结合。使用并行流时要注意避免共享可变状态。

Java８新特性总览
标签： java

[TOC]

本文主要介绍 Java 8 的新特性，包括 Lambda 表达式、方法引用、流(Stream API)、默认方...
    
                                                   
                          
    
                                
    
                                    mayaohua
                                    
                                    评论0 
                                    收藏0 
                                
    
                          
    
                      
    
                    
    •  
                                                                                       
  • 
                                                
    
                          
    使用Optional摆脱NPE的折磨
    
                                                     
    摘要：在目前的工作中，我对中的和表达式都使用得很多，之前也写了两篇文章来总结对应的知识。为了避免，他们会加很多判断语句，使得代码的可读性变得很差。在后面的开发中，可以使用设计，这样可以设计出更安全的接口和方法。

showImg(https://upload-images.jianshu.io/upload_images/44770-dfeb2d48d3779723.jpg?imageMogr...
    
                                                   
                          
    
                                
    
                                    BDEEFE
                                    
                                    评论0 
                                    收藏0 
                                
    
                          
    
                      
    
                    
    •  
                                                                                       
  • 
                                                
    
                          
    Java8学习小记
    
                                                     
    摘要：但有一个限制它们不能修改定义的方法的局部变量的内容。如前所述，这种限制存在的原因在于局部变量保存在栈上，并且隐式表示它们仅限于其所在线程。

2014年，Oracle发布了Java8新版本。对于Java来说，这显然是一个具有里程碑意义的版本。尤其是那函数式编程的功能，避开了Java那烦琐的语法所带来的麻烦。
这可以算是一篇Java8的学习笔记。将Java8一些常见的一些特性作了一个概要的...
    
                                                   
                          
    
                                
    
                                    CHENGKANG
                                    
                                    评论0 
                                    收藏0 
                                
    
                          
    
                      
    
                    
    •  
                                                                                       
  • 
                                                
    
                          
    Stream API和Optional类学习笔记
    
                                                     
    摘要：用于对流进行排序。三最终操作用于迭代流中的每个元素，并执行相应的操作。类类也是的新特性，用于有效解决问题。与的功能一样，不过接受一个函数式接口来生成对象为空则抛出异常与使用类似与使用类似这是一种级联的方式，能够解决方式的嵌套问题。

Stream API
Stream API是Java8的新特性，通常用于对集合进行一些操作，可以帮助开发者写出更高效、整洁的代码。
一、Stream流的创建...
    
                                                   
                          
    
                                
    
                                    geekidentity
                                    
                                    评论0 
                                    收藏0 
                                
    
                          
    
                      
    
                    
    •  
                                                                                       
  • 
                                                
    
                          
    聊聊 Java8 以后各个版本的新特性
    
                                                     
    摘要：于是抽时间看了看以后各个版本的特性，做了一个总结。年和公开版本发布，取名为。此后对应版本就是，。发布，是一个重大版本更新。在此之后，就是每六个月发布一次新版本。以上和参考资料聊了一些关于的历史，下面我们看看各个版本有那些新特性。

【这是 ZY 第 11 篇原创技术文章】   
某天在网上闲逛，突然看到有篇介绍 Java 11 新特性的文章，顿时心里一惊，毕竟我对于 Java 的版本认识...
    
                                                   
                          
    
                                
    
                                    K_B_Z
                                    
                                    评论0 
                                    收藏0 
                                
    
                          
    
                      
    
                    
    •  
                                                                           
                

              

              
               

                  
                  
发表评论

                   

                                      
                      

                        登陆后可评论
                      
                   

               

              

                

                  
0条评论
   
                
 
                      

              

           
           

              
 
                

                    
                    
YorkChen

                    
男|高级讲师

                    

                     
                                                                      
      
                                                                                        我要私信
                     
                                            
                    

                    

                          
TA的文章

                          阅读更多
                    

                      
                


                   
              
  

                  
最新活动
 
           
         

                    
                      
                    
                    
              





                                
              

           

        
       
    
    
     

      
    

    
    

    
       
       

         
阅读需要支付1元查看
  
         
     
       

      
  
    
    








        

            

              

                    
UCloud （优刻得科技股份有限公司）

                    
UCloud （优刻得科技股份有限公司）是中立、安全的云计算服务平台，坚持中立，不涉足客户业务领域。公司自主研发IaaS、PaaS、大数据流通平台、AI服务平台等一系列云计算产品，并深入了解互联网、传统企业在不同场景下的业务需求，提供公有云、混合云、私有云、专有云在内的综合性行业解决方案。

              

              

                  

            

            
Copyright © 2012-2023 UCloud 优刻得科技股份有限公司｜沪公网安备 31011002000058号｜ 沪ICP备12020087号-3｜ 





 
        

    



<