Java如何进行优雅的判空——Optional类的灵活应用

0 引言

在Java Web项目开发中，经常令人头疼的NPE问题（NullPointerException）——空指针，例如我们在调用equal()方法时，就经常会出现NPE问题：

String str  = null;
str.equals("fsfs")；

上边写法就会出现NPE问题，即采用一个空的字符串str调用equals()，相当于null.equals()。

1. if-else判空

if-else判空是我们经常使用的解决NPE问题的方式,上述代码即可改为：

String str = null;// 判断是否为null，不是在进行比较
if (str != null){str.equals("fsfs);
}

这种写法是比较丑陋的，为了避免上述丑陋的写法，让丑陋的设计变得优雅。Java8 提供了Optional类来优化这种写法，接下来的正文部分进行详细说明。

2. Optional类判空

2.1 Optional类简介

在Optional类中，构造方法是私有的，本身也被final修饰，因此无法被继承和直接new对象，但是Optional类提供的三个public静态方法，实现创建对象的过程。

private Optional() {this.value = null;}

2.2 静态方法 empty(),of(T value),ofNullable(T value)

2.2.1 of(T value)源码解析

private final T value;public static <T> Optional<T> of(T value) {return new Optional<>(value);
}
// 私有构造方法，要求非空值
private Optional(T value) {this.value = Objects.requireNonNull(value);
}

• 从源码中可以看见，静态方法of(T value)内部调用了私有的构造方法创建Optional对象，在调用构造方法时，通过Objects.requireNonNull(value)方法判断传入的value值，当Value值为空时，会报NullPointerException；
• 因此在调用of(T value) 方法时，传入的value必须不为null，才能返回一个携带value的Optional对象；

2.2.2 empty() 源码解析

private static final Optional<?> EMPTY = new Optional<>();public static<T> Optional<T> empty() {@SuppressWarnings("unchecked")Optional<T> t = (Optional<T>) EMPTY;return t;
}

• 调用empty()时不用传入值，直接会返回一个Optional对象

2.2.3 ofNullable(T value)源码解析（项目中常用）

public static <T> Optional<T> ofNullable(T value) {return value == null ? empty() : of(value);
}

• ofNullable(T value)方法解决了of(T value)必须传入非空值的要求，当传入的value 为null时，调用empty()方法创建一个Optional对象，不为null时，调用of(T value)创建一个Optional对象；

2.3 orElse(T other)，orElseGet(Supplier other)和orElseThrow(Supplier exceptionSupplier)

这三个函数放一组进行记忆，都是在构造函数传入的value值为null时，进行调用的。

2.3.1 orElse和orElseGet

用法如下所示，相当于value值为null时，给予一个默认值:

@Test
public void test() {User user = null;user = Optional.ofNullable(user).orElse(createUser());user = Optional.ofNullable(user).orElseGet(() -> createUser());}
public User createUser(){User user = new User();user.setName("zhangsan");return user;
}

• orElse(T other)，orElseGet(Supplier other)的区别是：当user值不为null时，orElse函数依然会执行createUser()方法，而orElseGet函数并不会执行createUser()方法；

2.3.2 orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier)

就是value值为null时,直接抛一个异常出去，用法如下所示

User user = null;
Optional.ofNullable(user).<RuntimeException>orElseThrow(()->throw new RuntimeException("用户不存在"));

• 注意：在使用orElseThrow()时，需要将后边抛出的异常RuntimeException，以泛型方式写在orElseThrow方法前边，如下所示：

<RuntimeException>orElseThrow(()->throw new RuntimeException("用户不存在"))

2.4 filter(Predicate<? super T> predicate), map(Function mapper) 和 flatMap(Function mapper)

这三个方法的用法可Stream流处理中对应的方法类似：

2.4.1 filter(Predicate<? super T> predicate)

filter 方法接受一个 Predicate 来对 Optional 中包含的值进行过滤，如果包含的值满足条件，那么还是返回这个 Optional；否则返回 Optional.empty。

Optional<User> user1 = Optional.ofNullable(user).filter(u -> u.getName().length()<6);

2.4.2 map(Function mapper)

String city = Optional.ofNullable(user).map(u-> u.getName()).get();

2.4.3 flatMap(Function mapper)

flatMap都是获取

String city = Optional.ofNullable(user).flatMap(u-> u.getName()).get();

map 和 flatMap这两个函数，在函数体上没什么区别。唯一区别的就是入参，map函数所接受的入参类型为Function<? super T, ? extends U>，而flapMap的入参类型为Function<? super T, Optional>。