Optional类如何解决空指针异常

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：

• Optional.of():of()不允许参数是null
• Optional.ofNullable():ofNullable()则没有限制

// 参数不能是null
Optional optional1 = Optional.of(1);
// ofNullable参数可以是null
Optional optional2 = Optional.ofNullable(null);
// ofNullable参数也可以不是null
Optional 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()); // true
System.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Consumer
optional1.ifPresent(value -> System.out.println("value is " + value));

// null,不调用Consumer
optional2.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)); // 1
System.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()); // false
System.out.println(filter2.isPresent()); // true
System.out.println(filter2.get().intValue() == 1); // true
System.out.println(filter3.isPresent()); // false

Optional<String> str1Optional = optional1.map(a -> "key" + a);
Optional<String> str2Optional = optional2.map(a -> "key" + a);

System.out.println(str1Optional.get()); // key1
System.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()); // key1
System.out.println(str2Optional.get()); // key1

9. Optional类的方法总结