JDK1.8新特性(八)：还在重复写空指针检查代码？赶紧使用Optional吧！
1、前言 作为一名Java程序员，无论是初入茅庐的菜鸟，还是久经江湖的高手，曾经肯定遭遇过各种各样的异常错误。在国外的一篇文章中，就统计了关于异常类型的排行榜，如下图： 是的，你没有看错，NullPointerException位居榜首。 Null Reference的发明者Charles Antony Richard Hoare说过：“我称之为我的十亿美元错误。这是1965年发明空引用的结果……这导致了无数的错误，漏洞和系统崩溃，在最近40年中可能造成十亿美元的痛苦和破坏。” 这看起来有些夸张，但毫无争议的是NullPointerException简直就是程序员心中的痛，并不是说它有多难以解决，而是为了解决它我们需要再付出了额外代价。 还记得当初刚入行时候的你，三天两头碰到NullPointerException而引发的bug，解决完一个，又在另一个地方遇到。这也慢慢让你懂得，不要相信任何“对象”，特别是别人提供给你的，在使用的地方都加上判断，这样就放心多了。于是代码通常就变成了下面这样： String name = "Unknown"; if (null != people) { if (null != people.getName()) { name = people.getName(); } } return name; 这样处理，虽然不用担心NullPointerException了，但是过多的判断语句着实让人头皮发麻，代码变得臃肿不堪。如果对象过于复杂，对象里面还有对象等等，你还要继续逐层判断么？ 令人兴奋的是，JDK1.8引入了一个新类java.util.Optional<T>,凭借Optional类提供的API，我们再也不用担心NullPointerException了，更不会再去写那些烦人的判断啦。 2、Optional类 举例来说，使用新类意味着，如果你知道一个人可能有也可能没有车，那么Person类内部的car变量就不应该声明为Car，遭遇某人没有车时把null引用赋值给它，而是应该像下图这样直接将其声明为Optional<Car>类型。 变量存在时，Optional类只是对类简单封装。变量不存在时，缺失的值会被建模成一个“空”的Optional对象，由方法Optional.empty()返回。Optional.empty()方法是一个静态工厂方法，它返回Optional类的特定单一实例。 Optional，本质上是一个容器对象，拥有一个非空值或空值，需要我们将对象实例传入该容器中。如果值存在，Optional.isPresent()方法返回true，并通过Optional.get()方法获取值。 Optional的构造方法为private，无法直接使用new来创建Optional对象，只能使用Optional提供的静态方法创建。 Optional提供的创建方法如下： Optional.of(obj)：如果对象为 null，将会抛出NullPointerException。 Optional.ofNullable(obj)：如果对象为 null，将会创建不包含值的 EMPTY Optional对象实例（new Optional<>()）。 Optional.empty() ：等同于 Optional.ofNullable(null)。 其中，源码片段如下： /** * Constructs an instance with the value present. * * @param value the non-null value to be present * @throws NullPointerException if value is null */ private Optional(T value) { this.value = Objects.requireNonNull(value); } …… /** * Returns an {@code Optional} with the specified present non-null value. * * @param <T> the class of the value * @param value the value to be present, which must be non-null * @return an {@code Optional} with the value present * @throws NullPointerException if value is null */ public static <T> Optional<T> of(T value) { return new Optional<>(value); } /** * Returns an {@code Optional} describing the specified value, if non-null, * otherwise returns an empty {@code Optional}. * * @param <T> the class of the value * @param value the possibly-null value to describe * @return an {@code Optional} with a present value if the specified value * is non-null, otherwise an empty {@code Optional} */ public static <T> Optional<T> ofNullable(T value) { return value == null ? empty() : of(value); } /** * Common instance for {@code empty()}. */ private static final Optional<?> EMPTY = new Optional<>(); …… /** * Returns an empty {@code Optional} instance. No value is present for this * Optional. * * @apiNote Though it may be tempting to do so, avoid testing if an object * is empty by comparing with {@code ==} against instances returned by * {@code Option.empty()}. There is no guarantee that it is a singleton. * Instead, use {@link #isPresent()}. * * @param <T> Type of the non-existent value * @return an empty {@code Optional} */ public static<T> Optional<T> empty() { @SuppressWarnings("unchecked") Optional<T> t = (Optional<T>) EMPTY; return t; } 强烈建议使用Optional.ofNullable(obj)方法，来创建Optional对象，并获取对应值。 3、Optional的使用 到目前为止，你已经知道Optional的好处了吧，但是，我们该如何使用呢? 使用可接受null的Optional对象，即：使用静态工程方法Optional.ofNullable(obj),创建一个可以允许null值的Optional对象： Optional<People> optional = Optional.ofNullable(people); 即使people是null，optional对象也就是个空对象。 如果people不为null，根据Optional.isPresent()方法返回true，并通过Optional.get()方法获取值。 为了避免NPE，Optional.isPresent()方法已经对null进行了判断，若存在返回true。 People p = null; if (optional.isPresent()) { p = optional.get(); } 看到这里，你可能会发现这与null判断检查并无差异。 后来接触到Optional其他API，我才发现真正体现它价值的是下面这些API。 3.1 Optional.map 从对象中获取某个属性，是最常见的操作。比如，你可能需要从people对象中获取人名。在获取人名之前，你需要检查people对象是否为null，如下所示： String name = null; if (null != people) { name = people.getName(); } 使用Optional.map方法，可以这么写： Optional<People> optional = Optional.ofNullable(people); Optional<String> stringOptional = optional.map(People::getName); 3.2 Optional.orElse 当一个对象为 null 时，业务上通常可以设置一个默认值，从而使流程继续下去。 String name = null != people ? people.getName() : "Unknown"; 或者抛出一个异常。 if (null != people.getName()) { throw new RuntimeException(); } Optional 类提供两个方法 orElse 与 orElseThrow ，可以方便完成上面转化。 // 设置默认值 String name = optional.orElse(new People("Unknown")).getName(); // 抛出异常 String name = optional.orElseThrow(RuntimeException::new).getName(); 如果 optional 为空，提供默认值或抛出异常。 3.3 Optional.filter 你经常需要调用某个对象的方法，查看它的某些属性。比如，你可能需要检查人名是否为“xcbeyond”。为了以一种安全的方式进行这些操作，你首先需要判断people对象是否为null，再调用它的方法getName，如下所示： if (null != people && "xcbeyond".equals(people.getName())) { System.out.println("ok"); } 使用Optional类提供的方法filter，可以很好的重构： optional.filter(people1 -> "xcbeyond".equals(people.getName())) .ifPresent(x -> System.out.print("ok")); 4、Optional重构代码 让我们一起再看看文章开头的代码： String name = "Unknown"; if (null != people) { if (null != people.getName()) { name = people.getName(); } } return name; 在知道了Optional之后，进行代码重构： Optional<People> optional = Optional.ofNullable(people); return optional.map(People::getName).orElse("Unknown"); 结合Optional、Lambda表达式，可以明显看到重构之后，使得代码更加流畅连贯，并且提高代码整体可读性。 参考文章： 1.https://dzone.com/articles/the-top-10-exception-types-in-production-java-appl 2.《Java 8实战》
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