flatmap 与map 的区别 java_map和flatmap的区别+理解、学习与使用 Java 中的 Optional
orElse() 和 orElseGet()的不同之处
乍一看，这两种方法似乎起着同样的作用。然而事实并非如此。我们创建一些示例来突出二者行为上的异同。
我们先来看看对象为空时他们的行为：
@Testpublic voidgivenEmptyValue_whenCompare_thenOk() {
User user= nulllogger.debug("Using orElse");
User result=Optional.ofNullable(user).orElse(createNewUser());
logger.debug("Using orElseGet");
User result2= Optional.ofNullable(user).orElseGet(() ->createNewUser());
}privateUser createNewUser() {
logger.debug("Creating New User");return new User("[email protected]", "1234");
}
上面的代码中，两种方法都调用了 createNewUser()方法，这个方法会记录一个消息并返回 User对象。
代码输出如下：
Using orElse
Creating New User
Using orElseGet
Creating New User
由此可见，当对象为空而返回默认对象时，行为并无差异。
我们接下来看一个类似的示例，但这里 Optional不为空：
@Testpublic voidgivenPresentValue_whenCompare_thenOk() {
User user= new User("[email protected]", "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。
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 voidwhenThrowException_thenOk() {
User result=Optional.ofNullable(user)
.orElseThrow( ()-> newIllegalArgumentException());
}
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。
现在我们已经很好地理解了如何使用 Optional，我们来看看其它可以对 Optional值进行转换和过滤的方法。
转换值
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：
@Testpublic voidwhenMap_thenOk() {
User user= new User("[email protected]", "1234");
String email=Optional.ofNullable(user)
.map(u-> u.getEmail()).orElse("[email protected]");
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试调用的操作成为可能 —— 这里的下一环就是 orElse()。
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 classUser {privateString position;public OptionalgetPosition() {returnOptional.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：
@Testpublic voidwhenFlatMap_thenOk() {
User user= new User("[email protected]", "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 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：
@Testpublic voidwhenFilter_thenOk() {
User user= new User("[email protected]", "1234");
Optional 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。
Optional 类的链式方法
为了更充分的使用 Optional，你可以链接组合其大部分方法，因为它们都返回相同类似的对象。
我们使用Optional 重写最早介绍的示例。
首先，重构类，使其 getter 方法返回Optional引用：
public classUser {privateAddress address;public Optional
getAddress() {returnOptional.ofNullable(address);}//...
}public classAddress {privateCountry country;public OptionalgetCountry() {returnOptional.ofNullable(country);
}//...
}
上面的嵌套结构可以用下面的图来表示：
现在可以删除null检查，替换为 Optional的方法：
@Testpublic voidwhenChaining_thenOk() {
User user= new User("[email protected]", "1234");
String result=Optional.ofNullable(user)
.flatMap(u->u.getAddress())
.flatMap(a->a.getCountry())
.map(c->c.getIsocode())
.orElse("default");
assertEquals(result,"default");
}
上面的代码可以通过方法引用进一步缩减：
String result =Optional.ofNullable(user)
.flatMap(User::getAddress)
.flatMap(Address::getCountry)
.map(Country::getIsocode)
.orElse("default");
结果现在的代码看起来比之前采用条件分支的冗长代码简洁多了。
Java 9 增强
我们介绍了 Java 8 的特性，Java 9 为 Optional 类添加了三个方法：or()、ifPresentOrElse() 和 stream()。
or() 方法与 orElse() 和 orElseGet() 类似，它们都在对象为空的时候提供了替代情况。or()的返回值是由Supplier参数产生的另一个 Optional对象。
如果对象包含值，则 Lambda 表达式不会执行：
@Testpublic voidwhenEmptyOptional_thenGetValueFromOr() {
User result=Optional.ofNullable(user)
.or( ()-> Optional.of(new User("default","1234"))).get();
assertEquals(result.getEmail(),"default");
}
上面的示例中，如果 user变量是 null，它会返回一个Optional，它所包含的User对象，其电子邮件为 “default”。
ifPresentOrElse() 方法需要两个参数：一个Consumer和一个 Runnable。如果对象包含值，会执行 Consumer的动作，否则运行 Runnable。
如果你想在有值的时候执行某个动作，或者只是跟踪是否定义了某个值，那么这个方法非常有用：
Optional.ofNullable(user).ifPresentOrElse( u -> logger.info("User is:" +u.getEmail()),
()-> logger.info("User not found"));
最后介绍的是新的 stream()方法，它通过把实例转换为Stream对象，让你从广大的 StreamAPI 中受益。如果没有值，它会得到空的 Stream；有值的情况下，Stream则会包含单一值。
我们来看一个把Optional处理成Stream的例子：
@Testpublic voidwhenGetStream_thenOk() {
User user= new User("[email protected]", "1234");
List emails =Optional.ofNullable(user)
.stream()
.filter(u-> u.getEmail() != null && u.getEmail().contains("@"))
.map( u->u.getEmail())
.collect(Collectors.toList());
assertTrue(emails.size()== 1);
assertEquals(emails.get(0), user.getEmail());
}
这里对 Stream的使用带来了其 filter()、map()和 collect()接口，以获取 List。
Optional 应该怎样用？
在使用 Optional的时候需要考虑一些事情，以决定什么时候怎样使用它。
重要的一点是Optional不是Serializable。因此，它不应该用作类的字段。
如果你需要序列化的对象包含 Optional值，Jackson 库支持把Optional当作普通对象。也就是说，Jackson会把空对象看作 null，而有值的对象则把其值看作对应域的值。这个功能在 jackson-modules-java8 项目中。
它在另一种情况下也并不怎么有用，就是在将其类型用作方法或构建方法的参数时。这样做会让代码变得复杂，完全没有必要：
User user = new User("[email protected]", "1234", Optional.empty());
使用重载方法来处理非要的参数要容易得多。
Optional主要用作返回类型。在获取到这个类型的实例后，如果它有值，你可以取得这个值，否则可以进行一些替代行为。
Optional 类有一个非常有用的用例，就是将其与流或其它返回Optional 的方法结合，以构建流畅的API。
我们来看一个示例，使用 Stream返回 Optional对象的findFirst() 方法：
@Testpublic voidwhenEmptyStream_thenReturnDefaultOptional() {
List users = new ArrayList<>();
User user= users.stream().findFirst().orElse(new User("default", "1234"));
assertEquals(user.getEmail(),"default");
}
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。