幹貨，一文徹底搞懂 Java 的 Optional(2)

05、非空表達式

Optional 類有一個非常現代化的方法——ifPresent()，允許我們使用函數式程式設計的方式執行一些代碼，是以，我把它稱為非空表達式。如果沒有該方法的話，我們通常需要先通過 isPresent() 方法對 Optional 對象進行判空後再執行相應的代碼：

Optional<String> optOrNull = Optional.ofNullable(null);
if (optOrNull.isPresent()) {
    System.out.println(optOrNull.get().length());
}      

有了 ifPresent() 之後，情況就完全不同了，可以直接将 Lambda 表達式傳遞給該方法，代碼更加簡潔，更加直覺。

Optional<String> opt = Optional.of("沉默王二");

opt.ifPresent(str -> System.out.println(str.length()));

Java 9 後還可以通過方法 ifPresentOrElse(action, emptyAction) 執行兩種結果，非空時執行 action，空時執行 emptyAction。

opt.ifPresentOrElse(str -> System.out.println(str.length()), () -> System.out.println("為空"));

06、設定（擷取）預設值

有時候，我們在建立（擷取） Optional 對象的時候，需要一個預設值，orElse() 和 orElseGet() 方法就派上用場了。

orElse() 方法用于傳回包裹在 Optional 對象中的值，如果該值不為 null，則傳回；否則傳回預設值。該方法的參數類型和值得類型一緻。

String nullName = null;
String name = Optional.ofNullable(nullName).orElse("沉默王二");
System.out.println(name); // 輸出：沉默王二      

orElseGet() 方法與 orElse() 方法類似，但參數類型不同。如果 Optional 對象中的值為 null，則執行參數中的函數。

String nullName = null;
String name = Optional.ofNullable(nullName).orElseGet(()->"沉默王二");
System.out.println(name); // 輸出：沉默王二      

從輸出結果以及代碼的形式上來看，這兩個方法極其相似，這不免引起我們的懷疑，Java 類庫的設計者有必要這樣做嗎？

假設現在有這樣一個擷取預設值的方法，很傳統的方式。

public static String getDefaultValue() {
    System.out.println("getDefaultValue");
    return "沉默王二";
}      

然後，通過 orElse() 方法和 orElseGet() 方法分别調用 getDefaultValue() 方法傳回預設值。

public static void main(String[] args) {
    String name = null;
    System.out.println("orElse");
    String name2 = Optional.ofNullable(name).orElse(getDefaultValue());
    System.out.println("orElseGet");
    String name3 = Optional.ofNullable(name).orElseGet(OrElseOptionalDemo::getDefaultValue);
}      

注：類名 :: 方法名是 Java 8 引入的文法，方法名後面是沒有 () 的，表明該方法并不一定會被調用。

輸出結果如下所示：

orElse

getDefaultValue

orElseGet

輸出結果是相似的，沒什麼太大的不同，這是在 Optional 對象的值為 null 的情況下。假如 Optional 對象的值不為 null 呢？

public static void main(String[] args) {
    String name = "沉默王三";
    System.out.println("orElse");
    String name2 = Optional.ofNullable(name).orElse(getDefaultValue());
    System.out.println("orElseGet");
    String name3 = Optional.ofNullable(name).orElseGet(OrElseOptionalDemo::getDefaultValue);
}      

咦，orElseGet() 沒有去調用 getDefaultValue()。哪個方法的性能更佳，你明白了吧？

07、擷取值

直覺從語義上來看，get() 方法才是最正宗的擷取 Optional 對象值的方法，但很遺憾，該方法是有缺陷的，因為假如 Optional 對象的值為 null，該方法會抛出 NoSuchElementException 異常。這完全與我們使用 Optional 類的初衷相悖。

public class GetOptionalDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String name = null;
        Optional<String> optOrNull = Optional.ofNullable(name);
        System.out.println(optOrNull.get());      

這段程式在運作時會抛出異常：

Exception in thread "main" java.util.NoSuchElementException: No value present

at java.base/java.util.Optional.get(Optional.java:141)

at com.cmower.dzone.optional.GetOptionalDemo.main(GetOptionalDemo.java:9)

盡管抛出的異常是 NoSuchElementException 而不是 NPE，但在我們看來，顯然是在“五十步笑百步”。建議 orElseGet() 方法擷取 Optional 對象的值。

08、過濾值

小王通過 Optional 類對之前的代碼進行了更新，完成後又興高采烈地跑去找老馬要任務了。老馬覺得這小夥子不錯，頭腦靈活，又幹活積極，很值得培養，就又交給了小王一個新的任務：使用者注冊時對密碼的長度進行檢查。

小王拿到任務後，樂開了花，因為他剛要學習 Optional 類的 filter() 方法，這就派上了用場。

public class FilterOptionalDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String password = "12345";
        Optional<String> opt = Optional.ofNullable(password);
        System.out.println(opt.filter(pwd -> pwd.length() > 6).isPresent());
    }
}      

filter() 方法的參數類型為 Predicate（Java 8 新增的一個函數式接口），也就是說可以将一個 Lambda 表達式傳遞給該方法作為條件，如果表達式的結果為 false，則傳回一個 EMPTY 的 Optional 對象，否則傳回過濾後的 Optional 對象。

在上例中，由于 password 的長度為 5 ，是以程式輸出的結果為 false。假設密碼的長度要求在 6 到 10 位之間，那麼還可以再追加一個條件。來看小王增加難度後的代碼。

Predicate<String> len6 = pwd -> pwd.length() > 6;
Predicate<String> len10 = pwd -> pwd.length() < 10;
password = "1234567";
opt = Optional.ofNullable(password);
boolean result = opt.filter(len6.and(len10)).isPresent();
System.out.println(result);      

這次程式輸出的結果為 true，因為密碼變成了 7 位，在 6 到 10 位之間。想象一下，假如小王使用 if-else 來完成這個任務，代碼該有多冗長。

09、轉換值

小王檢查完了密碼的長度，仍然覺得不夠盡興，覺得要對密碼的強度也進行檢查，比如說密碼不能是“password”，這樣的密碼太弱了。于是他又開始研究起了 map() 方法，該方法可以按照一定的規則将原有 Optional 對象轉換為一個新的 Optional 對象，原有的 Optional 對象不會更改。

先來看小王寫的一個簡單的例子：

public class OptionalMapDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String name = "沉默王二";
        Optional<String> nameOptional = Optional.of(name);
        Optional<Integer> intOpt = nameOptional
                .map(String::length);
       
        System.out.println( intOpt.orElse(0));
    }
}      

在上面這個例子中，map() 方法的參數 String::length，意味着要 将原有的字元串類型的 Optional 按照字元串長度重新生成一個新的 Optional 對象，類型為 Integer。

搞清楚了 map() 方法的基本用法後，小王決定把 map() 方法與 filter() 方法結合起來用，前者用于将密碼轉化為小寫，後者用于判斷長度以及是否是“password”。

public class OptionalMapFilterDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String password = "password";
        Optional<String>  opt = Optional.ofNullable(password);
        Predicate<String> len6 = pwd -> pwd.length() > 6;
        Predicate<String> len10 = pwd -> pwd.length() < 10;
        Predicate<String> eq = pwd -> pwd.equals("password");
        boolean result = opt.map(String::toLowerCase).filter(len6.and(len10 ).and(eq)).isPresent();
        System.out.println(result);
    }
}