记录Java特性之optional

深碍√TFBOYSˉ_ 2022-10-21 12:58 131阅读 0赞

## 为什么推出Optional ##

> \*\*空指针异常（NullPointerException）\*\*空指针异常特别容易在调用对象的某个方法上，我们平常判空时，可能是以下

if (user != null) {
        Address address = user.getAddress();
        if (address != null) {
            Country country = address.getCountry();
            if (country != null) {
                String isocode = country.getIsocode();
                if (isocode != null) {
                    isocode = isocode.toUpperCase();
                }
            }
        }
    }

但是这样会显得特别杂乱无章

**所以，optional是可以帮助我们更优雅的判空**

## Optional的概念 ##

> 本质上，这是一个包含有可选值的包装类，这意味着 Optional 类既可以含有对象也可以为空。Optional 是 Java 实现函数式编程的强劲一步，并且帮助在范式中实现。但是 Optional 的意义显然不止于此。

## optional的api ##

### 判断是否为空 ###

### 1.of(T value ) 判断对象是否为空 空的话抛出异常,不为空则返回optional包装的对象 ###

/**
         * Returns an {@code Optional} describing the given non-{@code null}
         * value.
         *
         * @param value the value to describe, which must be non-{@code null}
         * @param <T> the type of the value
         * @return an {@code Optional} with the value present 返回optional包装的对象
         * @throws NullPointerException if value is {@code null} 空的话抛出异常
         */
        public static <T> Optional<T> of(T value) {
            return new Optional<>(Objects.requireNonNull(value));
        }

### 2.ofNullable(T value) 判断传入的值是否为空 不为空返回由Optional封装的对象，为空返回 调用empty() ###

/**
         * Returns an {@code Optional} describing the given value, if
         * non-{@code null}, otherwise returns an empty {@code Optional}.
         *
         * @param value the possibly-{@code null} value to describe
         * @param <T> the type of the value
         * @return an {@code Optional} with a present value if the specified value
         *         is non-{@code null}, otherwise an empty {@code Optional}
         */
        @SuppressWarnings("unchecked")
        public static <T> Optional<T> ofNullable(T value) {
            return value == null ? (Optional<T>) EMPTY
                                 : new Optional<>(value);
        }

> **empty() 会返回一个null的Optional包装类，实质上是null**

\*\*

### **返回默认值** ###

### 1.orElse(T other) Optional对象不为空，则直接返回对象，为空，则返回orElse()中的值 ###

/*源码*/
     public T orElse(T other) {
            return value != null ? value : other;
        }
    /**实战*/
    @Test
    public void whenEmptyValue_thenReturnDefault() {
        User user = null;
        User user2 = new User("anna@gmail.com", "1234");
        User result = Optional.ofNullable(user).orElse(user2);
    
        assertEquals(user2.getEmail(), result.getEmail());
    }
    这里 user 对象是空的，所以返回了作为默认值的 user2。
    如果对象的初始值不是 null，那么默认值会被忽略：

### 2. orElseGet() —— 其行为略有不同。这个方法会在有值的时候返回值，如果没有值，它会执行作为参数传入的 \_Supplier(供应者) \_函数式接口，并将返回其执行结果 ###

/**源码*/
    public T orElseGet(Supplier<? extends T> supplier) {
            return value != null ? value : supplier.get();
        }
    /**实战*/
    User result = Optional.ofNullable(user).orElseGet( () -> user2);

### 两者的异同 ###

> 我们接下来看一个的示例，但这里 Optional  不为空：

@Test 
    public void givenPresentValue_whenCompare_thenOk() {
    User user = new User("john@gmail.com", "1234");
    logger.info("Using orElse");
    User result = Optional.ofNullable(user).orElse(createNewUser());
    logger.info("Using orElseGet");
    User result2 = Optional.ofNullable(user).orElseGet(() -> createNewUser());
    }
    这次的输出：
    Using orElse
    Creating New User
    Using orElseGet

这个示例中，两个 Optional  对象都包含**非空值**，两个方法都会返回对应的非空值。不过，**orElse() 方法仍然创建了 User 对象**。与之相反，**orElseGet() 方法不创建 User 对象。** **结论：** **当Optional对象为空时，orElse()，orElseGet()都会执行括号中的方法，** **当Optional对象不为空时，orElse()会执行括号中的方法，orElseGet()则不会执行**

> 在执行较密集的调用时，比如调用 Web 服务或数据查询，这个差异会对性能产生重大影响。

### 返回异常 ###

**除了 orElse() 和 orElseGet() 方法，Optional 还定义了 orElseThrow() API —— 它会在对象为空的时候抛出异常，而不是返回备选的值：**

@Test(expected  = IllegalArgumentException.class) 
    public void whenThrowException_thenOk() {
    User result = Optional.ofNullable(user)
    .orElseThrow( () -> new IllegalArgumentException());
    }
    这里，如果 user 值为 null，会抛出 IllegalArgumentException。

> 这个方法让我们有更丰富的语义，可以**决定抛出什么样的异常**，而不总是抛出 NullPointerException。

### 转换值 ###

### 1.map(Function<? super T, ? extends U> mapper) ###

有很多种方法可以转换 Optional  的值。我们从\*\* map()\*\* 和 **flatMap()** 方法开始。先来看一个使用 map() API 的例子：

@Test
    public void whenMap_thenOk() {
        User user = new User("anna@gmail.com", "1234");
        String email = Optional.ofNullable(user)
          .map(u -> u.getEmail()).orElse("default@gmail.com");
        assertEquals(email, user.getEmail());
    }

\*\*map() 对值应用(调用)作为参数的函数，然后将返回的值包装在 Optional 中。\*\*这就使对返回值进行链式调用的操作成为可能 —— 这里的下一环就是 orElse()。

### 2.flatMap(Function<? super T, ? extends Optional<? extends U>> mapper) ###

相比这下，flatMap() 也需要函数作为参数，并对值调用这个函数，然后直接返回结果。下面的操作中，我们给 User 类添加了一个方法，用来返回 Optional：

public class User {    
        private String position;
        public Optional<String> getPosition() {
            return Optional.ofNullable(position);
        }
        //...
    }

既然 getter 方法返回 String 值的 Optional，你可以在对 User 的 Optional 对象调用 flatMap() 时，用它作为参数。其**返回的值**是**解除包装的 String 值**：

@Test
    public void whenFlatMap_thenOk() {
        User user = new User("anna@gmail.com", "1234");
        user.setPosition("Developer");
        String position = Optional.ofNullable(user)
          .flatMap(u -> u.getPosition()).orElse("default");
        assertEquals(position, user.getPosition().get());
    }

### 过滤值 ###

除了转换值之外，Optional  类也提供了按条件“过滤”值的方法。 **filter() 接受一个 Predicate 参数**， 返回测试结果为 true ,则返回对应的值。如果测试结果为 false，会返回一个空的 Optional。

来看一个根据基本的电子邮箱验证来决定接受或拒绝 User(用户) 的示例：

@Test
    public void whenFilter_thenOk() {
        User user = new User("anna@gmail.com", "1234");
        Optional<User> result = Optional.ofNullable(user)
          .filter(u -> u.getEmail() != null && u.getEmail().contains("@"));
        assertTrue(result.isPresent());
    }

如果通过过滤器测试，result 对象会包含非空值。

## 总结 ##

Optional 是 Java 语言的有益补充 —— 它旨在**减少代码中的 NullPointerExceptions**，虽然还不能完全消除这些异常。它也是精心设计，自然融入 Java 8 函数式支持的功能。总的来说，**这个简单而强大的类有助于创建简单、可读性更强、比对应程序错误更少的程序。**