Java Optional：优雅处理空值的艺术-51CTO.COM

在Java编程中，空指针异常（NullPointerException）是开发者经常遇到的一个“坑”。为了更加优雅地处理可能为null的对象，Java 8引入了Optional类。Optional是一个可以包含也可以不包含非null值的容器对象，它提供了一种更好的方式来处理可能为null的对象，避免直接使用null值导致的空指针异常。

1.基础用法

创建Optional对象

使用Optional.of(T value)：如果value为null，则抛出NullPointerException。
使用Optional.ofNullable(T value)：允许value为null。

Optional<String> optionalString1 = Optional.of("Hello, World!");
Optional<String> optionalString2 = Optional.ofNullable(null); // 不抛出异常

获取值

使用get()：如果Optional对象包含值，则返回该值，否则抛出NoSuchElementException。
使用orElse(T other)：如果Optional对象包含值，则返回该值，否则返回other。

String result1 = optionalString1.get(); // 返回 "Hello, World!"
String result2 = optionalString2.orElse("Default Value"); // 返回 "Default Value"

检查值是否存在

使用isPresent()：如果Optional对象包含值，则返回true，否则返回false。
使用ifPresent(Consumer consumer)：如果Optional对象包含值，则执行给定的操作。

boolean isPresent = optionalString1.isPresent(); // 返回 true
optionalString1.ifPresent(value -> System.out.println(value)); // 输出 "Hello, World!"

2.高阶用法

转换值

使用map(Function mapper)：如果Optional对象包含值，则对其应用给定的函数，返回包含结果的Optional对象。

Optional<Integer> optionalLength = optionalString1.map(String::length); // 返回 Optional[13]

平坦化Optional

使用flatMap(Function> mapper)：如果Optional对象包含值，则对其应用给定的函数，并返回结果Optional对象；如果结果为null，则返回一个空的Optional对象。

Optional<String> optionalUpperCase = optionalString1.flatMap(value -> Optional.ofNullable(value.toUpperCase())); // 返回 Optional["HELLO, WORLD!"]

过滤值

使用filter(Predicate predicate)：如果Optional对象包含的值满足给定的谓词条件，则返回该Optional对象；否则返回一个空的Optional对象。

Optional<String> optionalFiltered = optionalString1.filter(value -> value.contains("World")); // 返回 Optional["Hello, World!"]
Optional<String> optionalFilteredEmpty = optionalString1.filter(value -> value.contains("Java")); // 返回 Optional.empty()

自定义默认值

使用orElseThrow(Supplier exceptionSupplier)：如果Optional对象不包含值，则抛出由给定的Supplier提供的异常。

try {
    String result3 = optionalString2.orElseThrow(() -> new IllegalArgumentException("Value is missing!"));
} catch (IllegalArgumentException e) {
    System.out.println(e.getMessage()); // 输出 "Value is missing!"
}

代码示例汇总

import java.util.Optional;
import java.util.function.Consumer;
import java.util.function.Function;
import java.util.function.Predicate;
public class OptionalExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 基础用法
        Optional<String> optionalString1 = Optional.of("Hello, World!");
        Optional<String> optionalString2 = Optional.ofNullable(null);
        String result1 = optionalString1.get(); // 获取值
        String result2 = optionalString2.orElse("Default Value"); // 使用默认值
        boolean isPresent = optionalString1.isPresent(); // 检查值是否存在
        optionalString1.ifPresent(value -> System.out.println(value)); // 如果存在，执行操作
        // 高阶用法
        Optional<Integer> optionalLength = optionalString1.map(String::length); // 转换值
        Optional<String> optionalUpperCase = optionalString1.flatMap(value -> Optional.ofNullable(value.toUpperCase())); // 平坦化Optional
        Optional<String> optionalFiltered = optionalString1.filter(value -> value.contains("World")); // 过滤值
        try {
            String result3 = optionalString2.orElseThrow(() -> new IllegalArgumentException("Value is missing!")); // 自定义默认值（抛出异常）
        } catch (IllegalArgumentException e) {
            System.out.println(e.getMessage());
        }
    }
}

3.小结

Optional类是Java 8引入的一个重要特性，它提供了一种更加优雅和安全的方式来处理可能为null的对象。通过合理使用Optional，我们可以有效减少空指针异常的发生，使代码更加健壮和易于维护。希望本文能帮助你更好地理解和应用Optional。