Java8新特性 - Optional類

Java8新特性系列

• Java8新特性（一） - lambda表達式
• Java8新特性（二） - Optional類
• Java8新特性（三） - 流式資料處理
• Java8新特性（四） - 預設接口方法

NullPointException可以說是所有java程式員都遇到過的一個異常，雖然java從設計之初就力圖讓程式員脫離指針的苦海，但是指針确實是實際存在的，而java設計者也隻能是讓指針在java語言中變得更加簡單、易用，而不能完全的将其剔除，是以才有了我們日常所見到的關鍵字

null

。

  空指針異常是一個運作時異常，對于這一類異常，如果沒有明确的處理政策，那麼最佳實踐在于讓程式早點挂掉，但是很多場景下，不是開發人員沒有具體的處理政策，而是根本沒有意識到空指針異常的存在。當異常真的發生的時候，處理政策也很簡單，在存在異常的地方添加一個if語句判定即可，但是這樣的應對政策會讓我們的程式出現越來越多的null判定，我們知道一個良好的程式設計，應該讓代碼中盡量少出現null關鍵字，而java8所提供的

Optional

類則在減少NullPointException的同時，也提升了代碼的美觀度。但首先我們需要明确的是，它并 不是對

null

關鍵字的一種替代，而是對于null判定提供了一種更加優雅的實作，進而避免NullPointException。

一. 直覺感受

  假設我們需要傳回一個字元串的長度，如果不借助第三方工具類，我們需要調用

str.length()

方法：

if(null == str) { // 空指針判定
    return ;
}
return str.length();
           

如果采用Optional類，實作如下：

return Optional.ofNullable(str).map(String::length).orElse();
           

  Optional的代碼相對更加簡潔，當代碼量較大時，我們很容易忘記進行null判定，但是使用Optional類則會避免這類問題。

二. 基本使用

1.對象建立

• 建立空對象

Optional<String> optStr = Optional.empty();
                

上面的示例代碼調用

empty()

方法建立了一個空的

Optional<String>

對象型。

• 建立對象：不允許為空

  Optional提供了方法

of()

用于建立非空對象，該方法要求傳入的參數不能為空，否則抛

NullPointException

，示例如下：

• 建立對象：允許為空

  如果不能确定傳入的參數是否存在null值的可能性，則可以用Optional的

ofNullable()

方法建立對象，如果入參為null，則建立一個空對象。示例如下：

2.流式處理

  流式處理也是java8給我們帶來的一個重量級新特性，讓我們對集合的操作變得更加簡潔和高效，下一篇關于java8新特性的文章，将對流失處理進行全面的講解。這裡Optional也提供了兩個基本的流失處理：映射和過濾。

  為了示範，我們設計了一個

User

類，如下：

/**
 * @author: zhenchao.Wang 2016-9-24 15:36:56
 */
public class User {

    /** 使用者編号 */
    private long id;

    private String name;

    private int age;

    private Optional<Long> phone;

    private Optional<String> email;

    public User(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    // 省略setter和getter
}
           

手機和郵箱不是一個人的必須有的，是以我們利用Optional定義。

• 映射：map與flatMap

  映射是将輸入轉換成另外一種形式的輸出的操作，比如前面例子中，我們輸入字元串，而輸出的是字元串的長度，這就是一種隐射，我們利用方法

map()

得以實作。假設我們希望獲得一個人的姓名，那麼我們可以如下實作：

String name = Optional.ofNullable(user).map(User::getName).orElse("no name");
           

  這樣當入參user不為空的時候則傳回其name，否則傳回

no name

 如我我們希望通過上面方式得到phone或email，利用上面的方式則行不通了，因為map之後傳回的是Optional，我們把這種稱為Optional嵌套，我們必須在map一次才能拿到我們想要的結果：

long phone = optUser.map(User::getPhone).map(Optional::get).orElse();
                

其實這個時候，更好的方式是利用flatMap，一步拿到我們想要的結果：

long phone = optUser.flatMap(User::getPhone).orElse();
           

flapMap可以将方法傳回的各個流扁平化成為一個流，具體在下一篇專門講流式處理的文章中細說。

• 過濾：fliter

  filiter，顧名思義是過濾的操作，我們可以将過濾操作做為參數傳遞給該方法，進而實作過濾目的，加入我們希望篩選18周歲以上的成年人，則可以實作如下：

optUser.filter(u -> u.getAge() >= ).ifPresent(u -> System.out.println("Adult:" + u));
           

3.預設行為

  預設行為是當Optional為不滿足條件時所執行的操作，比如在上面的例子中我們使用的

orElse()

就是一個預設操作，用于在Optional對象為空時執行特定操作，當然也有一些預設操作是當滿足條件的對象存在時執行的操作。

• get()

get用于擷取變量的值，但是當變量不存在時則會抛出

NoSuchElementException

，是以如果不确定變量是否存在，則不建議使用

• orElse(T other)

當Optional的變量不滿足給定條件時，則執行orElse，比如前面當str為null時，傳回0。

• orElseGet(Supplier<? extends X> expectionSupplier)

如果條件不成立時，需要執行相對複雜的邏輯，而不是簡單的傳回操作，則可以使用orElseGet實作：

long phone = optUser.map(User::getPhone).map(Optional::get).orElseGet(() -> {
    // do something here
    return -;
});
           

• orElseThrow(Supplier<? extends X> expectionSupplier)

與get()方法類似，都是在不滿足條件時傳回異常，不過這裡我們可以指定傳回的異常類型。

• ifPresent(Consumer<? super T>)

當滿足條件時執行傳入的參數化操作。

三. 注意事項

  Optional是一個final類，未實作任何接口，是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沒有實作Serializable接口，這個時候執行序列化操作就會有問題：

public class User implements Serializable{

    /** 使用者編号 */
    private long id;

    private String name;

    private int age;

    private Optional<Long> phone;  // 不能序列化

    private Optional<String> email;  // 不能序列化
                

不過我們可以采用如下替換政策：

private long phone;

public Optional<Long> getPhone() {
    return Optional.ofNullable(this.phone);
}
           

看來Optional在設計的時候就沒有考慮将它作為類的字段使用~