Optional类的使用指南：解决空指针异常

在Java应用程序中，空指针异常是导致程序失败的最常见原因之一。为了更加优雅地处理空指针异常，Java8引入了Optional类库。Optional实际上是一个容器，可以保存类型T的值，或者仅仅保存null。通过使用Optional，我们能够避免显式进行空值检测，使代码更加清晰和健壮。

1.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。

2. 创建Optional对象

Java8提供了两种方式来创建Optional对象：

// 参数不能是nullOptional optional1 = Optional.of(1);// ofNullable参数可以是nullOptional optional2 = Optional.ofNullable(null);// ofNullable参数也可以不是nullOptional optional3 = Optional.ofNullable(2);

3. 判断值是否存在

使用isPresent()方法可以判断Optional对象中的值是否存在。

Optional<Integer> optional1 = Optional.ofNullable(1);Optional<Integer> optional2 = Optional.ofNullable(null);System.out.println(optional1.isPresent()); // trueSystem.out.println(optional2.isPresent()); // false

4. 如果值存在，则执行操作

ifPresent(Consumer consumer)方法，可以在Optional对象保存的值不为null时执行指定的操作

Optional<Integer> optional1 = Optional.ofNullable(1);Optional<Integer> optional2 = Optional.ofNullable(null);// 如果不是null,调用Consumeroptional1.ifPresent(value -> System.out.println("value is " + value));// null,不调用Consumeroptional2.ifPresent(value -> System.out.println("value is " + value));

输出结果:

value is 1

5. 获取值或默认值

orElse(value)方法，可以在Optional对象保存的值不为null时返回原来的值，否则返回指定的默认值

Optional<Integer> optional1 = Optional.ofNullable(1);Optional<Integer> optional2 = Optional.ofNullable(null);System.out.println(optional1.orElse(1000)); // 1System.out.println(optional2.orElse(1000)); // 1000

6. 异常处理

orElseThrow()方法可以在值不存在时抛出异常，存在时什么都不做，类似于Guava的Precoditions

Optional<Integer> optional1 = Optional.ofNullable(1);Optional<Integer> optional2 = Optional.ofNullable(null);optional1.orElseThrow(() -> new IllegalStateException());try { optional2.orElseThrow(() -> new IllegalStateException());} catch (IllegalStateException e) { e.printStackTrace();}

7. 过滤和映射操作

Optional类还提供了filter(Predicate)和map(Function)方法，用于对Optional对象中保存的值进行过滤和映射

Optional<Integer> optional1 = Optional.ofNullable(1);Optional<Integer> optional2 = Optional.ofNullable(null);Optional<Integer> filter1 = optional1.filter(a -> a == null);Optional<Integer> filter2 = optional1.filter(a -> a == 1);Optional<Integer> filter3 = optional2.filter(a -> a == null);System.out.println(filter1.isPresent()); // falseSystem.out.println(filter2.isPresent()); // trueSystem.out.println(filter2.get().intValue() == 1); // trueSystem.out.println(filter3.isPresent()); // falseOptional<String> str1Optional = optional1.map(a -> "key" + a);Optional<String> str2Optional = optional2.map(a -> "key" + a);System.out.println(str1Optional.get()); // key1System.out.println(str2Optional.isPresent()); // false

8. flatMap操作

flatMap()方法与map()相似，不同之处在于flatMap()的mapping函数返回值必须是Optional类型

Optional<Integer> optional1 = Optional.ofNullable(1);Optional<Optional<String>> str1Optional = optional1.map(a -> Optional.of("key" + a));Optional<String> str2Optional = optional1.flatMap(a -> Optional.of("key" + a));System.out.println(str1Optional.get().get()); // key1System.out.println(str2Optional.get()); // key1

9. Optional类的方法总结

方法

描述

empty

返回一个空的 Optional 实例

of

将指定值用 Optional 封装之后返回，如果该值为 null，则抛出一个 NullPointerException 异常

ofNullable

将指定值用 Optional 封装之后返回，如果该值为 null，则返回一个空的 Optional 对象

orElse

如果有值则将其返回，否则返回一个默认值

orElseThrow

如果有值则将其返回，否则抛出一个由指定的 Supplier 接口生成的异常

filter

如果值存在并且满足提供的断言， 就返回包含该值的 Optional 对象；否则返回一个空的 Optional 对象

map

如果值存在，就对该值执行提供的 mapping 函数调用

flatMap

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

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