本篇文章將詳細介紹 Optional 類，以及如何用它消除代碼中的 null 檢查。在開始之前首先來看下什麼是 NPE，以及在 Java 8 之前是如何處理 NPE 問題的。

空指針異常（NullPointException，簡稱 NPE）可以說是所有 Java 程序員都遇到過的一個異常，雖然 Java 從設計之初就力圖讓程序員脫離指針的苦海，但是指針確實是實際存在的，而 Java 設計者也只能是讓指針在 Java 語言中變得更加簡單易用，而不能完全剔除，所以才有了常見對的關鍵字 null。

避免使用 null 檢查

空指針異常是一個運行時異常，對於這一類異常，如果沒有明確的處理方式，那麼最佳實踐在於讓程序早點掛掉。當異常真的發生的時候，處理方式也很簡單，在存在異常的地方添加一個 if 語句判定即可。比如下面的代碼：

但是這樣的應對方式會讓程序出現越來越多的 null 判定，一個良好的程序設計，應該讓代碼中儘量少出現 null 關鍵字，因此 Java 8 引入 Optional 類來避免 NPE 問題，同時也提升了代碼的美觀度。但並不是對 null 關鍵字的一種替代，而是對於 null 判定提供了一種更加優雅的實現，從而避免 NPE 問題。

Optional 類

為了更好的解決和避免常見的 NPE 問題，Java 8 中引入了一個新的類 java.util.Optional ，Optional 值可以為 null，如果值存在，調用 isPresent() 方法返回 true，調用 get() 方法可以獲取值。

創建 Optional 對象

Optional 類提供類三個方法用於實例化一個 Optional 對象，它們分別為 empty()、of()、ofNullable()，這三個方法都是靜態方法，可以直接調用。

empty() 方法用於創建一個沒有值的Optional對象：

empty() 方法創建的對象沒有值，如果對 emptyOpt 變量調用 isPresent() 方法會返回 false，調用 get() 方法拋出 NPE 異常。

of() 方法使用一個非空的值創建Optional對象：

ofNullable() 方法接收一個可以為null的值：

如果 str 的值為 null，得到的 nullableOpt 是一個沒有值的 Optional 對象。

獲取 Optional 對象中的值

如果我們要獲取 User 對象中的 roleId 屬性值，常見的方式是直接獲取：

使用 Optional 中提供的 map() 方法可以更簡單地實現：

使用 orElse()方法獲取值

Optional 類還包含其他方法用於獲取值，這些方法分別為：

• orElse()：如果有值就返回，否則返回一個給定的值作為默認值
• orElseGet()：與 orElse() 方法作用類似，區別在於生成默認值的方式不同。該方法接受一個 Supplier 函數式接口參數，用於生成默認值
• orElseThrow()：與前面介紹的 get() 方法類似，當值為 null 時調用這兩個方法都會拋出 NPE 異常，區別在於該方法可以指定拋出的異常類型

下面來看看這三個方法的具體用法：

此外，Optional 類還提供了一個 ifPresent() 方法，該方法接收一個 Consumer 函數式接口，一般用於將信息打印到控制檯：

使用 filter() 方法過濾

filter() 方法可用於判斷 Optional 對象是否滿足給定條件，一般用於條件過濾：

在上面的代碼中，如果 filter() 方法中的 Lambda 表達式成立，filter() 方法會返回當前 Optional 對象值，否則，返回一個值為空的 Optional 對象。

關於 Optional 使用建議：

• 儘量避免在程序中直接調用 Optional 對象的 get() 和 isPresent() 方法
• 避免使用 Optional 類型聲明實體類的屬性

Optional 實踐

上面提到創建 Optional 對象有三個方法，empty() 方法比較簡單，主要是 of() 和 ofNullable() 方法。當你確定一個對象不可能為 null 的時候，應該使用 of() 方法，否則，儘可能使用 ofNullable() 方法，比如：

orElse() 方法的使用

上面的代碼表示判斷字符串 str 是否為空，不為空就返回，否則，返回一個常量。使用 Optional 類可以表示為：

簡化 if-else

上面的代碼可以簡化成：

注意事項

Optional 是一個 final 類，未實現任何接口，Optional 不能序列化，不能作為類的字段(field)，所以當我們在利用該類包裝定義類的屬性的時候，如果我們定義的類有序列化的需求，那麼因為 Optional 沒有實現 Serializable 接口，這個時候執行序列化操作就會有問題：

可以通過自己實現 getter 方法，使 Lomok 不自動生成，如下：

總結

Java 8 中 Optional 類可以讓我們以函數式編程的方式處理 null 值，拋棄了 Java 8 之前需要嵌套大量 if-else 代碼塊，使代碼可讀性有了很大的提高，但是應儘量避免使用 Optional 類型聲明實體類的屬性。