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Java8特性之Optional:如何干掉空指针?

时间:2022-06-27 13:49:52  来源:CSDN  作者:

 

Optional的作用是什么?他都有哪些方法?阿里规范点名说尽量用Optional来避免空指针,那么什么场景用Optional?本篇文章围绕这三点来进行讲解。

目录

  • 一、Optional类的来源
  • 二、Optional类是什么?
  • 三、Optional类用法
  • 四、代码示例
    • 1、创建Optional类
    • 2、判断Optional容器中是否包含对象
    • 3、获取Optional容器的对象
    • 4、过滤
    • 5、映射
  • 五、什么场景用Optional?
    • 1、场景一
    • 2、场景二
    • 3、场景三
    • 4、场景四

一、Optional类的来源

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。

二、Optional类是什么?

Optional 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提供很多有用的方法,这样我们就不用显式进行空值检测。

三、Optional类用法

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。
  • 如果值不存在则isPresent()方法会返回false,调用get()方法会NPE。

创建Optional类对象的方法:

  • 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。

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。
  • 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。
  • 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。

过滤:

Optional<T> filter(Predicate<? super <T> predicate):如果值存在,并且这个值匹配给定的 predicate,返回一个Optional用以描述这个值,否则返回一个空的Optional。

映射

  • <U>Optional<U> map(Function<? super T,? extends U> mApper):如果有值,则对其执行调用映射函数得到返回值。如果返回值不为 null,则创建包含映射返回值的Optional作为map方法返回值,否则返回空Optional。
  • <U> Optional<U> flatMap(Function<? super T, Optional<U>> mapper):如果值存在,就对该值执行提供的mapping函数调用,返回一个Optional类型的值,否则就返回一个空的Optional对象

四、代码示例

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
class Student {
    private String name;
    private Integer age;
}

1、创建Optional类

public void test1() {
 // 声明一个空Optional
 Optional<Object> empty = Optional.empty();
 
 // 依据一个非空值创建Optional
 Student student = new Student();
 Optional<Student> os1 = Optional.of(student);
 
 // 可接受null的Optional
 Student student1 = null;
 Optional<Student> os2 = Optional.ofNullable(student1);
} 

2、判断Optional容器中是否包含对象

isPresent不带参数,判断是否为空,ifPresent可以选择带一个消费函数的实例。(isPresent和ifPresent一个是 is 一个是 if 注意一下哈)

public void test1() {
    Student student = new Student();
    Optional<Student> os1 = Optional.ofNullable(student);
    boolean present = os1.isPresent();
    System.out.println(present);

    // 利用Optional的ifPresent方法做出如下:当student不为空的时候将name赋值为张三
    Optional.ofNullable(student).ifPresent(p -> p.setName("张三"));
}

3、获取Optional容器的对象

public void test1() throws Exception {
    Student student = null;
    Optional<Student> os1 = Optional.ofNullable(student);
    // 使用get一定要注意,假如student对象为空,get是会报错的
    // java.util.NoSuchElementException: No value present
    Student student1 = os1.get();

    // 当student为空的时候,返回我们新建的这个对象,有点像三目运算的感觉
    Student student2 = os1.orElse(new Student("张三", 18));

    // orElseGet就是当student为空的时候,返回通过Supplier供应商函数创建的对象
    Student student3 = os1.orElseGet(() -> new Student("张三", 18));

    // orElseThrow就是当student为空的时候,可以抛出我们指定的异常
    os1.orElseThrow(() -> new Exception());
}

4、过滤

public void test1() {
    Student student = new Student("李四", 3);
    Optional<Student> os1 = Optional.ofNullable(student);
    os1.filter(p -> p.getName().equals("张三")).ifPresent(x -> System.out.println("OK"));
}

5、映射

map代码示例:

public void test1() {
     Student student = new Student("李四", 3);
     Optional<Student> os1 = Optional.ofNullable(student);
     // 如果student对象不为空,就加一岁
     Optional<Student> emp = os1.map(e ->
     {
         e.setAge(e.getAge() + 1);
         return e;
     });
 }

这块的map说实话对lambda不是很熟练的 理解起来是很绕脑子的。

这里的map实际上就是用的Function函数,Function函数是有两个参数的,第一个是入参数据类型,第二个是返回数据类型。Function函数作用就是传入一个对象,然后返回一个对象,返回的对象类型可以自己设置。

  • T 就是代表实例的泛型数据类型,就是谁调用的 入参 必须跟调用者泛型的数据类型一样。
  • U 就是自己说了算,调用完map之后返回什么数据类型,那么U就设置什么

 

flatMap代码示例: flatMap跟map是一样的只不过他返回的是optional对象。

public static Optional<Integer> stringToInt(String s) {
     try {
         return Optional.of(Integer.parseInt(s));
     } catch (NumberFormatException e) {
         e.printStackTrace();
         return Optional.empty();
     }
 }
Optional.ofNullable(props.getProperty(name))
        .flatMap(OptionalUtils::stringToInt)
        .filter(i -> i>0)
        .orElse(0);

五、什么场景用Optional?

以前一直不懂Optional有啥用,感觉太无语了,Java8还把它当做一个噱头来宣传,最近终于发现它的用处了,当然不用函数式编程的话,是没感觉的;

如下提供了几个应用场景,基本上都是开发当中经常遇到的。

1、场景一

PatientInfo patientInfo = patientInfoDao.getPatientInfoById(consultOrder.getPatientId());
if (patientInfo != null) {
    consultInfoResp.setPatientHead(patientInfo.getHead());
}

// 使用Optional 和函数式编程,一行搞定,而且像说话一样
Optional.ofNullable(patientInfo).ifPresent(p -> consultInfoResp.setPatientHead(p.getHead()));

2、场景二

public void test1() throws Exception {
    Student student = new Student(null, 3);
    if (student == null || isEmpty(student.getName())) {
        throw new Exception();
    }
    String name = student.getName();
    // 业务省略...

    // 使用Optional改造
    Optional.ofNullable(student).filter(s -> !isEmpty(s.getName())).orElseThrow(() -> new Exception());
}

public static boolean isEmpty(CharSequence str) {
    return str == null || str.length() == 0;
}

3、场景三

public static String getChampionName(Competition comp) throws IllegalArgumentException {
    if (comp != null) {
        CompResult result = comp.getResult();
        if (result != null) {
            User champion = result.getChampion();
            if (champion != null) {
                return champion.getName();
            }
        }
    }
    throw new IllegalArgumentException("The value of param comp isn't avAIlable.");
}

这个在开发中是很常见的一种逻辑。去判读传进来的参数时候为空,或者是从数据库中获取的对象。由于某些原因,我们不能很流程的直接这样写。

comp.getResult().getChampion().getName()

上面的写法用Optional改写:

public static String getChampionName(Competition comp) throws IllegalArgumentException {
    return Optional.ofNullable(comp)
            .map(Competition::getResult)  // 相当于c -> c.getResult(),下同
            .map(CompResult::getChampion)
            .map(User::getName)
            .orElseThrow(()->new IllegalArgumentException("The value of param comp isn't available."));
}

4、场景四

类型之间的转换,并且当没有值的时候返回一个默认值

int timeout = Optional.ofNullable(redisProperties.getTimeout())
       .map(x -> Long.valueOf(x.toMillis()).intValue())
       .orElse(10000);

来源:blog.csdn.NET/weixin_43888891/article/details/124788806



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