Java8新特性 使用Optional避免NPE

前言

相信每一个Java程序员都碰到过NPE异常,每个避免NPE,往往会在代码中写很多if判断,形成代码污染。为了解决这个问题,Google公司著名的Guava项目引入了Optional类,Guava通过使用检查空值的方式来防止代码污染,它鼓励程序员写更干净的代码。受到Google Guava的启发,Optional类已经成为Java 8类库的一部分。

Optional类介绍

Optional类存在于java.util包中,它是一个用来存放null值或者非null值的容器。如果容器内有值,isPresent()方法返回true,使用get()方法可以取到这个值.
除此之外,还提供了基于对值存在与否的判断的其他方法,比如:
orElse()(如果值不存在,则返回默认值)
ifPresent()(如果值存在,则执行代码块)
需要注意的是,这是一个“基于值(value-based)”的类,使用对身份敏感的操作,比如(比较符号'==',一致性哈希或同步)都可能出现意想不到的结果,这类操作应该避免。什么是value-based class?

Optional类的方法

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注:
第一排:m:表示方法,左下角有个白色标志的表示static方法 f:表示变量
第二排:上锁表示为private方法,解锁表示public
第三排:方法或变量名称
第四排:方法返回值

我们一个个看

empty() 创建一个空的Optional对象

public static Optional empty()
返回一个Optional对象,其存储的值是null

Optional emptyOptional = Optional.empty();
System.out.println(emptyOptional);

result:Optional.empty

注意判断Optional值是否为Null,不要使用null == Optional.empty(),而应该使用isPresent()

of() 创建一个不为空的Optional对象,如果值为null,抛出NPE

Optional optional = Optional.of(1);
System.out.println(optional);

result:Optional[1]

ofNullable()创建一个可为空的Optional对象

Optional emptyOptional = Optional.ofNullable(null);
Optional longOptional = Optional.ofNullable(2L);
System.out.println(emptyOptional);
System.out.println(longOptional);

result:
    Optional.empty
    Optional[2]

isPresent() 判断值是否存在

public boolean isPresent()

Optional optional = Optional.of(1);
Optional emptyOptional = Optional.ofNullable(null);
boolean isPresent = optional.isPresent();
boolean emptyOptionalPresent = emptyOptional.isPresent();
System.out.println(isPresent);
System.out.println(emptyOptionalPresent);

result:
    true
    false

ifPresent() 注意不是isPresent()当值存在的时候,执行传入的代码

Optional optional = Optional.of(1);
optional.ifPresent(e-> System.out.println((Integer)e+1));

result:2

orElse() 如果存在返回原来的值,不存在,则返回指定的值

public T orElse(T other)

Optional optional = Optional.of(1);
Optional emptyOptional = Optional.empty();
Object orElse = optional.orElse(2);
Object orElse2 = emptyOptional.orElse(2);
System.out.println(orElse);
System.out.println(orElse2);

result:
    1
    2

稍微复杂点的例子:

public class User {

    private String name;

    private Integer age;

    public User(String name, Integer age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public Integer getAge() {
        return age;
    }
}

List userList = Arrays.asList(new User("李四", 20), new User("张三", 18), new User("王五", 25));

User user = userList.stream().filter(e -> e.getAge() > 25).findFirst().orElse(new User("王老五", 30));
System.out.println(user.getName());

result:王老五

orElseGet() 如果存在,返回原来的值,如果不存在,返回返回函数式接口的结果

public T orElseGet(Supplier other)
和orElse不同的是,这个可以传入一个函数表达式

Optional emptyOptional = Optional.empty();
String name = "王老五";
Object orElseGet = emptyOptional.orElseGet(name::length);
System.out.println(orElseGet);

result:3

orElseThrow 如果存在,返回原来的值,如果不存在,抛出一个指定的异常

public T orElseThrow(Supplier exceptionSupplier) throws X

Optional emptyOptional = Optional.empty();
Object orElseThrow = emptyOptional.orElseThrow(()->new RuntimeException("程序异常"));

result:
Exception in thread "main" java.lang.RuntimeException: 程序异常
...

filter() 按要求返回过滤后的元素,没有返回一个空的Optional对象

public Optional filter(Predicate predicate)

Optional optional = Optional.of(1);
Optional emptyOptional = Optional.empty();
Optional optionalO = optional.filter(e -> e.equals(1));
Optional optionalO1 = emptyOptional.filter(e -> e.equals(1));

System.out.println(optionalO);
System.out.println(optionalO1);

result:
    Optional[1]
    Optional.empty

map() 对Optional中保存的值进行函数运算,并返回新的Optional,里面保存的值可以是任何类型

User user = new User("李四", 20);
Optional optionalInteger = Optional.of(new User("李四", 20)).map(User::getAge);
System.out.println(optionalInteger);

result:Optional[20]

flatMap() 和map(),区别在于,保存的只只能和调用方一样

User user = new User("李四", 20);
Optional user1 = userOptional.flatMap(e -> {
        if (e.getAge() > 19) {
                return Optional.of(new User("张三", 21));
        } else {
                return Optional.of(new User("王五", 18));
        }
});

System.out.println(user1.get().getName());

result:张三

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