Java空指针检查实在看不下去了——转用Optional真香

前言

在Java开发中，空指针是程序员遇到的最多的异常之一（特别是刚接触java开发的），对于对象中的某个属性，有时候我们为了避免程序报空指针错误，而不得不使用较多的if、else来进行逻辑判断，但这样的话代码可能就会比较冗余或者说不够优雅。虽然我们大部分程序员是有责任心的，不会坐视不管，于是就有了大量的 null 值检查。尽管有时候这种检查完全没有必要，但我们已经习惯了例行公事。终于Java 8 看不下去了，就引入了 Optional，以便我们编写的代码不再那么呆板。

NPE问题

NPE问题就是我们在开发中经常碰到的NullPointerException.假设我们有两个类，他们的UML类图如下图所示：

现在需要访问用户地址信息的省份，简单代码为：user.getAddress().getProvince();

在这种写法中，当user为null时，是有可能报NPE异常的。为了解决这个问题，于是采用下面的写法：

public String OptGetProvince(User user){
      if(user!=null){
          Address address = user.getAddress();
          if(address!=null){
              String province = address.getProvince();
              return province;
          }
          return "none";
      }
}

这种写法是比较繁琐的，为了避免上述丑陋的写法。于是JAVA8提供了Optional类来优化这种写法:

public String OptGetProvince(User user){
        return Optional.ofNullable(user)
                .map(s -> s.getAddress())
                .map(a -> a.getProvince())
                .orElse("none");
    }

可以看到，通过Optional的使用，可以很好的解决if以及嵌套判空的问题，使得整体的判断变得清爽简洁多了。

Optional使用

我们可以把Optional类看成是一个容器，我们将对象存储到容器中后，通过调用内置的API，可以较为安全地过滤掉可能存在的空指针问题，避免繁琐嵌套的if、else操作，让我们的代码尽可能的简洁。API主要分5个大类。

构造函数： empty，of，ofNullable

empty返回一个空的Optional对象。

Optional.empty();

of根据传入的值生成Optional对象。

// 方式2 将非空对象作为属性传入Optional类中
User u = new User("小明",16);
 Optional.of(u.getAddress());

ofNullable 和of方法一样，根据传入的值生成optional对象。

// 方式3 将非空对象作为属性传入Optional类中
 User u = new User("小明",16);
 Optional.ofNullable(u.getAddress());

of和ofNullable的作用很相近，从Optional类的源代码看的话，可以发现对于ofNullable方法的话是有进行判空的。也就是说，如果使用of方法传入的参数是null，同样会报空指针。

值选择方法：orElse，orElseGet和orElseThrow

这三个方法相当于SQL中的IFNULL函数，若Optional中值为null，则返回给定的默认值。

orElse

User s = new User("小明",16,new Address());
String result = Optional.ofNullable(s.getAddress().getProvince()).orElse("深圳");

orElseGet

User s = new User("小明",16,new Address());
String result = Optional.ofNullable(s.getAddress().getProvince()).orElseGet(()->"深圳");

orElseThrow

User s = new User("小明",16,new Address());
String s3 = Optional.ofNullable(s.getAddress().getProvince()).orElseThrow(() -> new IllegalArgumentException("缺少参数"));

对于orElseThrow和orElseGet两个方法，是采用函数式接口的方式来作为参数的。同时，对于orElse和orElseGet两个方法，作用相近，区别是若Optional对象中的值不为空，则orElseGet不会创建参数中的对象，而orElse无论什么情况都会创建参数对象。

判空函数：isPresent和ifPresent

两个函数的用法类似，都可以用作判空，区别在于当不为空时，ifPresent会执行对应的函数。

isPresent

User user = new User("小明",16,new Address());
boolean b1 = Optional.ofNullable(user.getAddress()).isPresent();
System.out.println(b1);  // true

ifPresent

User user = new User("小明",16,new Address());
Optional.ofNullable(user.getAddress()).ifPresent(address -> System.out.println(address));

值转换函数：map和flagMap

值转换的就是对Optional对象中的value值进行转换，对值应用(调用)作为参数的函数，然后将返回的值包装在 Optional中

map

User user = new User("小明",16,new Address());
String s1 = Optional.ofNullable(user).map(s -> s.getName()).get();

flagMap

User user = new User("小明",16,new Address());
String s1 = Optional.ofNullable(user).flatMap(s -> s.getName()).get();

两个函数都可以实现值的转换，两者的区别是二者的入参不同。以上面的flagMap的示例代码为例，我们需要在User类中重写一下getName方法，使其返回Optional对象。

过滤（筛选）函数：filter

该函数的作用是，判断Optional中的值是否满足指定条件，若满足则返回，否则返回一个EMPTY对象。

User user = new User("小明",16,new Address());
User result = Optional.ofNullable(user).filter(s -> s.getName().equals("小红")).orElseGet(() ->new User("小蓝",10));
System.out.println(result); // user{address=null, name='小蓝', age=10}

这里会筛选出满足姓名为小红的User对象，若不满足则新建一个姓名为小蓝的User对象。

最后

需要注意，使用Optonal这种链式编程虽然简洁化了程序代码，但是逻辑性不是很明显，相对来说会损失一定的代码可读性，具体的使用需要开发人员在实际场景中进行权衡。个人建议哪怕是自己不经常使用也要尽量掌握，避免出现阅读源码的时候显得尴尬。