Optional 类

概述

到目前为止，臭名昭著的空指针异常是导致 Java 应用程序失败的最常见原因。以前，为了解决空指针异常，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<T> 类（java.util.Optional）是一个容器类，它可以保存类型 T 的值，代表这个值存在。或者仅仅保存 null，表示这个值不存在。原来用 null 表示一个值不存在，现在 Optional 可以更好的表达这个概念。并且可以避免空指针异常。

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。

Optional 提供很多有用的方法，这样我们就不用显式进行空值检测。

我们先来看一段代码：

public static String getGender(Student student){if(null == student) {return "Unkown";}return student.getGender();
}

这是一个获取学生性别的方法，方法入参为一个 Student 对象，为了防止 student 对象为 null， 做了防御性检查：如果值为 null，返回 “Unkown”。
再看使用 Optional 优化后的方法：

public static String getGender(Student student) {return Optional.ofNullable(student).map(u -> u.getGender()).orElse("Unkown");
}

可以看到，Optional 类结合 lambda 表达式 的使用能够让开发出的代码更简洁和优雅。

创建 Optional 类对象的方法

我们看下 Optional 类的部分源码：

private static final Optional<?> EMPTY = new Optional<>();private final T value;private Optional() {this.value = null;
}public static<T> Optional<T> empty() {@SuppressWarnings("unchecked")Optional<T> t = (Optional<T>) EMPTY;return t;
}private Optional(T value) {this.value = Objects.requireNonNull(value);
}public static <T> Optional<T> of(T value) {return new Optional<>(value);
}public static <T> Optional<T> ofNullable(T value) {return value == null ? empty() : of(value);
}

• Optional.of(T t)：创建一个 Optional 实例，t 必须非空。
• Optional.empty()：创建一个空的 Optional 实例。
• Optional.ofNullable(T t)：t 可以为 null。

判断 Optional 容器中是否包含对象

• boolean isPresent()：判断是否包含对象。

• void ifPresent(Consumer<? super T> consumer)：如果有值，就执行 Consumer 接口的实现代码，并且该值会作为参数传给它。部分源码：

• public void ifPresent(Consumer<? super T> consumer) {if (value != null)consumer.accept(value);
  }

• 示例：

  public static void printName(Student student) {Optional.ofNullable(student).ifPresent(u ->  System.out.println("The student name is : " + u.getName()));
  }

• 上述示例用于打印学生姓名，由于 ifPresent() 方法内部做了 null 值检查，调用前无需担心 NPE（NullPointerException） 问题。

获取 Optional 容器的对象

• T get()：如果调用对象包含值，返回该值，否则抛异常。

• T orElse(T other)：如果有值则将其返回，否则返回指定的 other 对象。部分源码：

• public T orElse(T other) {return value != null ? value : other;
  }

• 示例：
   

  public static String getGender(Student student) {return Optional.ofNullable(student).map(u -> u.getGender()).orElse("Unkown");
  }

• T orElseGet(Supplier<? extends T> other)：如果有值则将其返回，否则返回由 Supplier 接口实现提供的对象。部分源码：

• public T orElseGet(Supplier<? extends T> other) {return value != null ? value : other.get();
  }

• 示例：
   

  public static String getGender(Student student) {return Optional.ofNullable(student).map(u -> u.getGender()).orElseGet(() -> "Unkown");      
  }

• T orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier)：如果有值则将其返回，否则抛出由 Supplier 接口实现提供的异常。

  示例：
   

  public static String getGender1(Student student) {return Optional.ofNullable(student).map(u -> u.getGender()).orElseThrow(() -> new RuntimeException("Unkown"));      
  }