Java - Optional 类

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背景

到目前为止，臭名昭著的空指针异常是导致 Java 应用程序失败的最常见原因

以前，为了解决空指针异常，Google 公司著名的 Guava 项目引入了 Optional 类，Guava 通过使用检查空值的方式来防止代码污染，它鼓励程序员写更干净的代码。受到Google Guava的启发，Optional 类已经成为 Java 8 类库的一部分。

简介

Optional 实际上是个容器：它可以保存类型 T 的值，或者仅仅保存 null
Optional 提供很多有用的方法，这样我们就不用显式进行空值检测

API

如何创建 Optional 对象？或者说如何用 Optional 来装值对象或 null 值

static Optional empty() ：用来创建一个空的 Optional
static Optional of(T value)：用来创建一个非空的 Optional
static Optional ofNullable(T value)：用来创建一个可能是空，也可能非空的 Optional

如何从 Optional 容器中取出所包装的对象呢？

`T get()`

要求 Optional 容器必须非空

T get() 与 of(T value)使用是安全的

`T orElse(T other)`

与ofNullable(T value)配合使用
如果 Optional 容器中非空，就返回包装值，如果为空，就用 other 指定的默认值（备胎）代替

`T orElseGet(Supplier<? extends T> other)`

如果 Optional 容器中非空，就返回包装值，如果为空，就用 Supplier 接口的 Lambda 表达式提供的值代替

`T orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier)`

如果 Optional 容器中非空，就返回所包装值，如果为空，就抛出指定的异常类型代替原来的 NoSuchElementException

其他方法

boolean isPresent()：判断 Optional 容器中的值是否存在
void ifPresent(Consumer<? super T> consumer)：判断 Optional 容器中的值是否存在，如果存在，就对它进行 Consumer 指定的操作，如果不存在就不做
Optional map(Function<? super T,? extends U> mapper)：判断 Optional 容器中的值是否存在，如果存在，就对它进行 Function 接口指定的操作，如果不存在就不做
Optional<T> filter(Predicate<? super T> predicate)：过滤 Optional 容器中的值，如果不存在返回空，如果存在则进行判断，不符合条件则返回 null，符合条件则返回自己本身

package com.atguigu.test07;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Optional;

import org.junit.Test;

public class TestOptional {
	@Test
	public void test9(){
		String str = "Hello";
		Optional<String> opt = Optional.ofNullable(str);
        //判断是否是纯字母单词，如果是，转为大写，否则保持不变
		String result = opt.filter(s->s.matches("[a-zA-Z]+")).
				map(s -> s.toLowerCase()).
				orElse(str);
		System.out.println(result);
	}
	
	
	@Test
	public void test8(){
		String str = null;
		Optional<String> opt = Optional.ofNullable(str);
		String string = opt.orElseThrow(()->new RuntimeException("值不存在"));
		System.out.println(string);
	}
	
	
	@Test
	public void test7(){
		String str = null;
		Optional<String> opt = Optional.ofNullable(str);
		String string = opt.orElseGet(String::new);
		System.out.println(string);
	}
	
	@Test
	public void test6(){
		String str = "hello";
		Optional<String> opt = Optional.ofNullable(str);
		String string = opt.orElse("polo");
		System.out.println(string);
	}
	
	@Test
	public void test5(){
		String str = null;
		Optional<String> opt = Optional.ofNullable(str);
//		System.out.println(opt.get());//java.util.NoSuchElementException: No value present
	}
	
	@Test
	public void test4(){
		String str = "hello";
		Optional<String> opt = Optional.of(str);

		String string = opt.get();
		System.out.println(string);
	}
	
	
	@Test
	public void test3(){
		String str = null;
		Optional<String> opt = Optional.ofNullable(str);
		System.out.println(opt);
	}
	
	@Test
	public void test2(){
		String str = "hello";
		Optional<String> opt = Optional.of(str);
		System.out.println(opt);
	}

}
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练习

练习1

声明一个 Girl 类型，包含姓名（String）属性
声明一个 Boy 类型，包含姓名（String），女朋友（Girl）属性
在测试类中，创建一个 Boy 对象，如果他有女朋友，显示他女朋友名称；如果他没有女朋友，他的女朋友默认为“嫦娥”

class Girl{
	private String name;

	public Girl(String name) {
		super();
		this.name = name;
	}

	public String getName() {
		return name;
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}

	@Override
	public String toString() {
		return "Girl [name=" + name + "]";
	}
	
}
class Boy{
	private String name;
	private Girl girlFriend;
	public Boy(String name, Girl girlFriend) {
		super();
		this.name = name;
		this.girlFriend = girlFriend;
	}
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
	public Girl getGirlFriend() {
		return girlFriend;
	}
	public void setGirlFriend(Girl girlFriend) {
		this.girlFriend = girlFriend;
	}
	@Override
	public String toString() {
		return "Boy [name=" + name + ", girlFriend=" + girlFriend + "]";
	}
	
}
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测试类

	public static void main(String[] args) {
//		Boy boy = new Boy("张三",null);
		Boy boy = new Boy("张三",new Girl("翠翠"));
		Optional<Girl> grilFriend = Optional.ofNullable(boy.getGirlFriend());
		Optional.of(grilFriend.orElse(new Girl("嫦娥"))).ifPresent(g->System.out.println(g));
	}
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练习2

声明学生类，包含姓名和年龄
添加几个学生对象到一个 ArrayList 集合中
对集合中的学生进行操作，找出年龄大于30岁的，并取出第一个学生，如果没有这样的学生，用无参构造 new 一个学生对象，打印学生信息

学生类

class Student{
	private String name;
	private int age;
	public Student(String name, int age) {
		super();
		this.name = name;
		this.age = age;
	}
	public Student() {
		super();
	}
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
	public int getAge() {
		return age;
	}
	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}
	@Override
	public String toString() {
		return "Student [name=" + name + ", age=" + age + "]";
	}
}
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测试类

	
	@Test
	public void test1(){
		ArrayList<Student> list = new ArrayList<>();
		list.add(new Student("张三", 23));
		//...
		
		//取出流中第一个年龄大于30岁的学生的年龄，并打印它的年龄，如果没有，用无参构造创建一个学生对象
		Student stu = list.stream()
			.filter(s -> s.getAge()>30)
			.findFirst().orElse(new Student());
		System.out.println("学生的年龄：" + stu.getAge());
	}
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