作者 | BoCong-Den
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出品 | CSDN（ID：CSDNnews）
寫在前面
從 Java 8 引入的一個很有趣的特性是 Optional 類。Optional 類主要解決的問題是臭名昭著的空指針異常（PointerException）這個異常就不多說了，肯定是每個 Java 程序員都非常瞭解的異常。Optional 的完整路徑是 java.util.Optional，使用它是為了避免代碼中的 if (obj != ) { } 這樣範式的代碼，可以採用鏈式編程的風格。而且通過 Optional 中提供的 filter 方法可以判斷對象是否符合條件，在符合條件的情況下才會返回，map 方法可以在返回對象前修改對象中的屬性。
Optional 的用處
本質上，Optional是一個包含有可選值的包裝類，這意味著 Optional 類既可以含有對象也可以為空。我們要知道，Optional 是 Java 實現函數式編程的強勁一步，並且幫助在範式中實現。但是 Optional 的意義顯然不止於此。我們知道，任何訪問對象方法或屬性的調用都可能導致 PointerException，在這裡，我舉個簡單的例子來說明一下
<code>1String result = test.getName.getTime.getNum.getAnswer;
/<code>
在上面的這個代碼中，如果我們需要確保不觸發異常，就得在訪問每一個值之前對其進行明確地檢查，就是使用if else對test等值進行判斷是否為，這很容易就變得冗長，難以維護。為了簡化這個過程，Google公司著名的Guava項目引入了Optional類，Guava通過使用檢查空值的方式來防止代碼汙染，並鼓勵程序員寫更乾淨的代碼。Optional實際上是個容器：它可以保存類型T的值，或者僅僅保存。Optional提供很多有用的方法，這樣我們就不用顯式進行空值檢測。
Optional 的構造函數
Optional 的三種構造方式：Optional.of(obj)， Optional.ofable(obj) 和明確的 Optional.empty
Optional.of(obj)：它要求傳入的 obj 不能是 值的, 否則直接報PointerException 異常。
Optional.ofable(obj)：它以一種智能的，寬容的方式來構造一個 Optional 實例。來者不拒，傳 進到就得到 Optional.empty，非 就調用 Optional.of(obj).
Optional.empty：返回一個空的 Optional 對象
Optional 的常用函數
of：為非的值創建一個Optional。of方法通過工廠方法創建Optional類。需要注意的是，創建對象時傳入的參數不能為。如果傳入參數為，則拋出PointerException。因此不經常用。
ofable：為指定的值創建一個Optional，如果指定的值為，則返回一個空的Optional。
isPresent：如果值存在返回true，否則返回false。
ifPresent：如果Optional實例有值則為其調用consumer，否則不做處理
get：如果Optional有值則將其返回，否則拋出NoSuchElementException。因此也不經常用。
orElse：如果有值則將其返回，否則返回指定的其它值。
orElseGet：orElseGet與orElse方法類似，區別在於得到的默認值。orElse方法將傳入的字符串作為默認值，orElseGet方法可以接受Supplier接口的實現用來生成默認值
orElseThrow：如果有值則將其返回，否則拋出supplier接口創建的異常。
filter：如果有值並且滿足斷言條件返回包含該值的Optional，否則返回空Optional。
map：如果有值，則對其執行調用mapping函數得到返回值。如果返回值不為，則創建包含mapping返回值的Optional作為map方法返回值，否則返回空Optional。
flatMap：如果有值，為其執行mapping函數返回Optional類型返回值，否則返回空Optional。
Optional 應該怎樣用
在使用 Optional 的時候需要考慮一些事情，以決定什麼時候怎樣使用它。重要的一點是 Optional 不是 Serializable。因此，它不應該用作類的字段。如果你需要序列化的對象包含 Optional 值，Jackson 庫支持把 Optional 當作普通對象。也就是說，Jackson 會把空對象看作 ，而有值的對象則把其值看作對應域的值。這個功能在 jackson-modules-java8 項目中。Optional 主要用作返回類型，在獲取到這個類型的實例後，如果它有值，你可以取得這個值，否則可以進行一些替代行為。Optional 類可以將其與流或其它返回 Optional 的方法結合，以構建流暢的API。我們來看一個示例，我們不使用Optional寫代碼是這樣的:
<code>1public String getName(User user){
2 if(user == ){
3 return "Unknown";
4 }else return user.name;
5}
/<code>接著我們來改造一下上面的代碼，使用Optional來改造，我們先來舉一個Optional濫用，沒有達到流暢的鏈式API，反而複雜的例子，如下：
<code>1public String getName(User user){
2 Optional<user> u = Optional.ofable(user);
3 if(!u.isPresent){
4 return "Unknown";
5 }else return u.get.name;
6}
/<user>/<code>這樣改寫非但不簡潔，而且其操作還是和第一段代碼一樣。無非就是用isPresent方法來替代原先user==。這樣的改寫並不是Optional正確的用法，我們再來改寫一次。
<code>1public String getName(User user){
2 return Optional.ofable(user)
3 .map(u -> u.name)
4 .orElse("Unknown");
5}
/<code>這樣才是正確使用Optional的姿勢。那麼按照這種思路，我們可以安心的進行鏈式調用，而不是一層層判斷了。當然，我們還可以通過getter方式，對代碼進行進一步縮減（前提是User要有getter方法哦），如下
<code>1String result = Optional.ofable(user)
2 .flatMap(User::getAddress)
3 .flatMap(Address::getCountry)
4 .map(Country::getIsocode)
5 .orElse("default");
/<code>
Optional 最佳實踐
首先我們先上一張圖，來簡述一下Optional的使用時機：
避免使用Optional.isPresent來檢查實例是否存在（上面的舉例中提到過），因為這種方式和 != obj沒有區別，這樣用就沒什麼意義了。
避免使用Optional.get方式來獲取實例對象，因為使用前需要使用Optional.isPresent來檢查實例是否存在，否則會出現NoSuchElementException異常問題。所以使用orElse，orElseGet，orElseThrow獲得你的結果
這裡要說明一下的是orElse(…)是急切計算，意味著類似下面代碼：
<code>1OptionaloptionalDog = fetchOptionalDog; /<code>
2optionalDog
3 .map(this::printUserAndReturnUser)
4 .orElse(this::printVoidAndReturnUser)
如果值存在則將執行兩個方法，如果值不存在，則僅執行最後一個方法。為了處理這些情況，我們可以使用方法orElseGet，它將supplier 作為參數，並且是惰性計算的。
避免使用Optional作為類或者實例的屬性，而應該在返回值中用來包裝返回實例對象。
-
避免使用Optional作為方法的參數，原因同3。
不要將賦給Optional
只有每當結果不確定時，使用Optional作為返回類型，從某種意義上講，這是使用Optional的唯一好地方，用java官方的話講就是：我們的目的是為庫方法的返回類型提供一種有限的機制，其中需要一種明確的方式來表示“無結果”，並且對於這樣的方法使用 絕對可能導致錯誤。
不要害怕使用map和filter，有一些值得遵循的一般開發實踐稱為SLA-p：Single Layer of Abstraction字母的第一個大寫。下面是需要被重構代碼到重構的代碼
示例一
<code> 1Dog dog = fetchSomeVaraible;
2String dogString = dogToString(dog);
3public String dogToString(Dog dog){
4 if(dog == ){
5 return "DOG'd name is : " + dog.getName;
6 } else {
7 return "CAT";
8 }
9}
10//上面代碼重構到下面代碼
11Optionaldog = fetchDogIfExists; /<code>
12String dogsName = dog
13 .map(this::convertToDog)
14 .orElseGet(this::convertToCat)
15
16public void convertToDog(Dog dog){
17 return "DOG'd name is : " + dog.getName;
18}
19
20public void convertToCat{
21 return "CAT";
22}
示例二
<code>1Dog dog = fetchDog;
2if(optionalDog != && optionalDog.isBigDog){
3 doBlaBlaBla(optionalDog);
4}
5//上面代碼重構到下面代碼
6OptionaloptionalDog = fetchOptionalDog; /<code>
7optionalDog
8 .filter(Dog::isBigDog)
9 .ifPresent(this::doBlaBlaBla)
不要為了鏈方法而使用optional。使用optional 時要注意的一件事是鏈式方法的誘惑。當我們像構建器模式一樣鏈接方法時，事情可能看起來很漂亮。但並不總是等於更具可讀性。所以不要這樣做，它對性能不利，對可讀性也不好。我們應儘可能避免使用引用。
<code>1Dog dog = fetchDog;
2if(optionalDog != && optionalDog.isBigDog){
3 doBlaBlaBla(optionalDog);
4}
5//上面代碼重構到下面代碼
6OptionaloptionalDog = fetchOptionalDog; /<code>
7optionalDog
8 .filter(Dog::isBigDog)
9 .ifPresent(this::doBlaBlaBla)
使所有表達式成為單行lambda。這是更普遍的規則，我認為也應該應用於流。但這篇文章是關於optional 。使用Optional 重要點是記住等式左邊和右邊一樣重要，這裡舉個例子
<code> 1Optional
2 .ofable(someVariable)
3 .map(variable -> {
4 try{
5 return someREpozitory.findById(variable.getIdOfOtherObject);
6 } catch (IOException e){
7 LOGGER.error(e);
8 throw new RuntimeException(e);
9 }})
10 .filter(variable -> {
11 if(variable.getSomeField1 != ){
12 return true;
13 } else if(variable.getSomeField2 != ){
14 return false;
15 } else {
16 return true;
17 }
18 })
19 .map((variable -> {
20 try{
21 return jsonMapper.toJson(variable);
22 } catch (IOException e){
23 LOGGER.error(e);
24 throw new RuntimeException(e);
25 }}))
26 .map(String::trim)
27 .orElseThrow( -> new RuntimeException("something went horribly wrong."))
/<code>
上面那麼冗長代碼塊可以使用方法替代：
<code>1Optional
2 .ofable(someVariable)
3 .map(this::findOtherObject)
4 .filter(this::isThisOtherObjectStale)
5 .map(this::convertToJson)
6 .map(String::trim)
7 .orElseThrow( -> new RuntimeException("something went horribly wrong."));
/<code>
原文鏈接：
https://blog.csdn.net/DBC_121/article/details/104984093
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