【Java8实战】使用Optional取代null

在Java中对一个空对象进行操作时,便会抛出最常见的异常NullPointerException。为了改善这个问题,Java 8中提供了一个java.util.Optional<T>类型。Optional类的Javadoc描述如下:这是一个可以为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。下面介绍Optional类的使用方法。 假如有一个像下面这样的类层次结构:

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class Department {
private Employee employee;
public Department(Employee employee) {
this.employee = employee;
}
Employee getEmployee() {
return employee;
}
}

class Employee {
private Girl girlFriend;
public Employee(Girl girlFriend) {
this.girlFriend = girlFriend;
}
Girl getGirlFriend() {
return girlFriend;
}
}

class Girl {
private String name;
public Girl(String name) {
this.name = name;
}
String getName() {
return name;
}
}

部门Department类包含一个员工employee属性,类型为Employee,员工Employee类包含girlFriend属性,类型为Girl。假如现在要获取部门某个员工的女朋友,我们通常是这样获取的:

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static String getGirlFriendName(Department department) {
if (department != null) {
Employee employee = department.getEmployee();
if (employee != null) {
Girl girl = employee.getGirlFriend();
if (girl != null) {
return girl.getName();
}
return "单身汪";
}
return "没有员工";
}
return "部门为空";
}

可以看到,在每次引用变量的属性时,都要先判断变量是否为空,如果不做该检查将可能导致NullPointerException。下面我们将使用Optional来改善这种层层嵌套,啰嗦的代码。

创建Optional

创建一个Optional对象有好几种方式:

创建一个空的Optional

我们可以使用静态工厂方法Optional.empty,创建一个空的Optional对象:

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Optional<Department> department = Optional.empty();

根据非空值创建Optional

我们也可以使用静态工厂方法Optional.of来创建一个非空对象的Optional对象:

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Optional<Employee> optEmployee = Optional.of(employee);

如果employee为空,这段代码会立即抛出一个NullPointerException

创建可以为null的Optional

使用静态工厂方法Optional.ofNullable,我们可以创建一个允许null值的Optional对象:

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Optional<Employee> optEmployee = Optional.ofNullable(employee);

如果employee为空,对其调用get方法将抛出NoSuchElementException

Optional方法

Optional类包含了许多方法,下面介绍这些方法的使用。

isPresent

顾名思义,如果值存在返回true,否则返回false。如:

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 Optional<Department> opt = Optional.ofNullable(department);
if(opt.isPresent()){
System.out.println(opt.get().getEmployee());
}

get

如果Optional有值则将其返回,否则抛出NoSuchElementException。下面举个抛出NoSuchElementException的例子:

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try {
Optional.empty().get();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}

代码将捕获到 java.util.NoSuchElementException: No value present 异常。

ifPresent

如果Optional实例有值则为其调用Consumer(函数描述符为T -> void),否则不做处理。如:

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girl.ifPresent(g -> System.out.println("我有女朋友,名字是:" + g.getName()));

orElse

如果Optional实例有值则将其返回,否则返回orElse方法传入的参数。如:

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System.out.println(Optional.empty().orElse("There is no value present!"));

程序将输出There is no value present!

orElseGet

orElseGetorElse方法类似,orElse方法将传入的字符串作为默认值,而orElseGet方法可以接受Supplier(函数描述符为() -> T)来生成默认值。如:

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System.out.println(Optional.empty().orElseGet(() -> "There is no value present!"));

程序同样输出There is no value present!

orElseThrow

如果有值则将其返回,否则抛出Supplier接口创建的异常。如:

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try {
Optional.empty().orElseThrow(NoSuchElementException::new);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}

代码将捕获到 java.util.NoSuchElementException: No value present 异常。

map

如果Optional有值,则对其执行调用Function函数描述符为(T -> R)得到返回值。如果返回值不为null,则创建包含Function回值的Optional作为map方法返回值,否则返回空Optional。

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Optional<String> upperName = name.map(String::toUpperCase);
System.out.println(upperName.orElse("No value found"));

flatMap

如果有值,为其执行Function函数返回Optional类型返回值,否则返回空Optional。flatMapmap方法类似,区别在于flatMap中的Function函数返回值必须是Optional。调用结束时,flatMap不会对结果用Optional封装。如:

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upperName = name.flatMap((value) -> Optional.of(value.toUpperCase()));
System.out.println(upperName.orElse("No value found"));

filter

filter个方法通过传入Predicate(函数描述符为T -> Boolean)对Optional实例的值进行过滤。如:

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Optional<String> name = Optional.of("Jane");
Optional<String> LongName = name.filter((value) -> value.length() >= 3);
System.out.println(LongName.orElse("名字长度小于3个字符"));

方法输出Jane

实战

介绍完Optional类的方法后,我们使用Optional改善一开始的代码:

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static String getGirlFriendName(Department department) {
Optional<Department> opt = Optional.ofNullable(department);
return opt.map(Department::getEmployee)
.map(Employee::getGirlFriend)
.map(Girl::getName)
.orElseThrow(NoSuchElementException::new);
}

整洁而又不失逼格。

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《Java 8实战》读书笔记

请作者喝瓶肥宅水~

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