Java Optional 的详解用法：告别空指针，快乐编程不再 “方”

装睡鹿先生
149 阅读6分钟

嘿，各位 Java 开发者小伙伴们！今天咱要来聊聊 Java 世界里的一个超级大救星 ——Optional。这玩意儿可不得了，它的出现简直就是为了解决咱们编程过程中的一大痛点。

一、引入 Optional 的背景

在传统的 Java 编程江湖里，处理那些可能为 null 的对象，那可真是让人头疼不已。你永远不知道啥时候一个不小心，对一个 null 对象进行了方法调用，然后 “砰” 的一下，NullPointerException就蹦出来了，这就好比你走在路上突然被一块石头绊倒，不仅摔得疼，还得费好大劲爬起来找问题出在哪儿。为了拯救咱们这些苦命的程序员，Java 8 就把 Optional 这家伙给请出来啦。

二、Optional 的基本概念

Optional 呢，就像是一个神秘的小盒子。它可能里面装着一个非 null 的宝贝值，也可能啥都没有，空空如也。它的存在就是为了给咱们提供一种安全的方式来处理那些可能为 null 的值，让咱们再也不用担心直接对 null 值操作而导致的空指针异常，就像是给咱们的代码穿上了一层厚厚的铠甲。

三、创建 Optional 对象

  1. 使用 “of” 方法：

    • Optional.of(T value)这个方法就像是一个有点小脾气的魔法师。你要是给它一个非 null 的值，它就开心地给你变出一个装着这个值的 Optional 对象。但是，你要是胆敢给它一个 null 值，嘿，那它可就不干了，直接给你扔出一个NullPointerException，就像在说：“嘿，别拿 null 来糊弄我！”
Optional<String> optional = Optional.of("Hello");
// 这里创建了一个包含值"Hello"的 Optional 对象。

  1. 使用 “ofNullable” 方法：

    • 相比之下，Optional.ofNullable(T value)这个方法就温柔多啦。它可以接受一个可能为 null 的值，要是值不为 null，那就跟 “of” 方法一样变出一个 Optional 对象。要是值为 null 呢，也没关系，它就默默给你创建一个空的 Optional 对象，就像在说：“没关系，没有值咱也不发脾气。”
Optional<String> optional = Optional.ofNullable(null);
// 这里创建了一个空的 Optional 对象，因为传入的值为 null。

四、从 Optional 对象中获取值

  1. 使用 “get” 方法：

    • 要是你的 Optional 对象里面有一个非 null 的值，那你就可以大胆地使用get方法来获取这个值。不过呢，你可得小心点，要是 Optional 对象是空的，你还去调用get方法，那可就惨啦，它会像一个生气的小怪兽一样扔出一个NoSuchElementException，仿佛在说：“哼，里面啥都没有，你还想拿东西？”
Optional<String> optional = Optional.of("Hello");
String value = optional.get();
// 这里 value 的值为"Hello"。

  1. 使用 “orElse” 方法：

    • orElse(T other)方法就像是一个贴心的小助手。如果 Optional 对象里面有值，那就把值给你。要是里面是空的呢，也没关系，它会给你一个你指定的默认值，就像在说：“别担心，没有值我给你个备胎。”
Optional<String> optional = Optional.ofNullable(null);
String value = optional.orElse("Default");
// 这里 value 的值为"Default"，因为 Optional 对象为空，所以返回了默认值。

  1. 使用 “orElseGet” 方法：

    • orElseGet(Supplier<? extends T> other)方法就更高级啦。它跟 “orElse” 方法有点像，但是它接受一个Supplier函数式接口作为参数。只有在 Optional 对象为空的时候，它才会去调用这个函数来获取默认值，就像一个聪明的小精灵，知道什么时候该干活，什么时候该偷懒。
Optional<String> optional = Optional.ofNullable(null);
String value = optional.orElseGet(() -> "Generated Default");
// 这里 value 的值为"Generated Default"，因为 Optional 对象为空，通过函数生成了默认值。

  1. 使用 “orElseThrow” 方法：

    • orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier)方法就有点像一个严厉的老师。如果 Optional 对象是空的，它就会按照你给的方法扔出一个异常，让你知道你犯错误啦。就像在说：“哼，没有值还不赶紧处理，看我不惩罚你。”
Optional<String> optional = Optional.ofNullable(null);
try {
    String value = optional.orElseThrow(() -> new RuntimeException("Value is null"));
} catch (RuntimeException e) {
    System.out.println(e.getMessage());
}
// 这里会输出"Value is null"，因为 Optional 对象为空，抛出了指定的异常。

五、对 Optional 对象进行操作

  1. 使用 “map” 方法：

    • map(Function<? super T,? extends U> mapper)方法就像是一个神奇的变形器。它可以对 Optional 对象中包含的值进行转换。如果 Optional 对象里面有值，那就把值变个样子给你。要是里面是空的呢，那就啥也不做，就像在说：“没有东西可变，我就歇着啦。”
Optional<String> optional = Optional.of("hello");
Optional<Integer> lengthOptional = optional.map(String::length);
// 这里 lengthOptional 包含值 5，因为"hello"的长度为 5。

  1. 使用 “flatMap” 方法：

    • flatMap(Function<? super T,Optional<U>> mapper)方法就像是一个更厉害的变形器。它跟 “map” 方法类似，但是它接受一个函数，这个函数返回一个 Optional 对象。如果 Optional 对象里面有值，那就按照函数的要求进行变形。要是里面是空的呢，还是啥也不做。
Optional<String> optional = Optional.of("hello");
Optional<Integer> lengthOptional = optional.flatMap(s -> Optional.of(s.length()));
// 这里 lengthOptional 包含值 5，因为对"hello"进行了长度转换并返回了包含长度值的 Optional 对象。

  1. 使用 “filter” 方法：

    • filter(Predicate<? super T> predicate)方法就像是一个挑剔的小管家。它可以对 Optional 对象中包含的值进行过滤。如果 Optional 对象里面有值，但是不满足过滤条件，那就给你一个空的 Optional 对象。要是里面本来就是空的，那就还是空的。就像在说：“不符合要求的别想进来。”
Optional<String> optional = Optional.of("hello");
Optional<String> filteredOptional = optional.filter(s -> s.length() > 4);
// 这里 filteredOptional 包含值"hello"，因为"hello"的长度大于 4，满足过滤条件。

六、Optional 在实际项目中的应用

  1. 在方法返回值中使用 Optional：

    • 当一个方法可能返回 null 值的时候，咱就可以用 Optional 作为返回类型。这样一来，调用这个方法的小伙伴们就可以清楚地知道这个返回值可能为空，然后采取相应的处理措施。就像是在给他们一个温馨提示：“嘿，这个值可能没有哦，小心点。”
public Optional<String> findUserById(int id) {
    // 查询用户逻辑，如果未找到用户则返回 null
    User user = null;
    if (user!= null) {
        return Optional.of(user.getName());
    } else {
        return Optional.empty();
    }
}
// 调用这个方法时，调用者可以根据返回的 Optional 对象来判断是否找到了用户。

  1. 在方法参数中使用 Optional：

    • 方法参数也可以用 Optional 类型哦。这样就可以明确表示这个参数可能为空，让调用者更加清楚地知道该怎么处理这种情况。就像是在告诉他们：“嘿，这个参数可能没有值，你看着办吧。”
public void processUser(Optional<User> userOptional) {
    userOptional.ifPresent(user -> {
        // 处理用户逻辑
    });
}
// 调用这个方法时，可以传入一个包含用户的 Optional 对象，也可以传入一个空的 Optional 对象。

七、总结

Optional 这家伙简直就是 Java 编程世界里的大救星。有了它，咱们就可以告别那些让人头疼的空指针异常，快乐地编程，不再 “方”。在实际项目中，合理地使用 Optional 可以让咱们的代码更加清晰、易于维护。就像给咱们的代码穿上了一件漂亮的铠甲，既能保护咱们的代码不被错误攻击，又能让咱们的代码看起来更加帅气。

所以，小伙伴们，赶紧把 Optional 用起来吧，让咱们的编程之路更加顺畅！如果你们有任何问题或者建议，欢迎在评论区留言哦，让我们一起在 Java 的世界里快乐地玩耍吧！😎

avatar
文章
阅读
粉丝