329. Java Stream API - 打开 Optional 的正确方式：如何安全提取值？

329. Java Stream API - 打开 Optional 的正确方式：如何安全提取值？

📦 为什么“打开” Optional 需要谨慎？

Optional<T> 本质上是一个“可能装有值”的容器，在你使用其中的值之前，必须先判断它是否非空。如果贸然访问一个空的 Optional，会抛出令人头痛的异常：

NoSuchElementException: No value present

因此，我们在“打开” Optional 时，务必避免直接 get()，除非你 100% 确定它有值。更推荐的方式是使用一系列更语义清晰、更安全的方法。

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🧪 方法一：判断是否有值再使用

Optional<String> name = Optional.of("Alice");

if (name.isPresent()) {
    System.out.println("Name is: " + name.get()); // ✅ 安全
}

• isPresent()：判断是否包含值（Java 8 起）
• isEmpty()：判断是否为空（Java 11 起）

⚠️ get() 方法虽然常用，但不推荐，因为它在 Optional 为空时会直接抛异常。Java 官方也建议改用更安全的替代方式。

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✅ 方法二：推荐使用 orElseThrow()

Optional<String> name = Optional.of("Alice");
String result = name.orElseThrow(); // Java 10 起推荐方式
System.out.println(result);

• orElseThrow() 是 get() 的现代替代，语义明确：“否则抛出异常”
• 如果 Optional 是空的，就会抛出 NoSuchElementException

更进一步，你可以指定异常类型：

String result = name.orElseThrow(() -> new IllegalArgumentException("No name found"));

🎯 使用 orElseThrow() 替代 get() 是 Optional 的最佳实践！

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🧊 方法三：提供默认值

当你可以接受一个默认值时，以下两种方式非常适用：

orElse(T defaultValue)：总是准备好备用值

Optional<String> city = Optional.empty();
String result = city.orElse("Unknown City");
System.out.println(result); // 输出：Unknown City

即使 Optional 有值，orElse() 也会构造这个默认值对象。

orElseGet(Supplier<T>)：只有需要时才构造默认值

String result = city.orElseGet(() -> computeDefaultCity());

✅ 如果构造默认值代价大，建议使用 orElseGet()，它只在 Optional 为空时才执行 supplier。

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🔁 方法四：或提供另一个 Optional 替代

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

Optional<String> result = name.or(() -> Optional.of("Fallback"));
System.out.println(result.get()); // 输出：Fallback

• or()：如果当前 Optional 为空，就调用 supplier 返回另一个 Optional
• 如果非空，则原样返回

适合处理 多重候选值逻辑：

Optional<String> value = fromDb()
    .or(() -> fromCache())
    .or(() -> Optional.of("default"));

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💡 衍生：对 Optional 进行流式处理

Optional 也支持一些类似 Stream 的操作方法：

方法	用法	说明
map(Function)	对值进行转换	返回一个新的 Optional
flatMap(Function)	对值进行 Optional 嵌套展开
filter(Predicate)	按条件保留值	不满足条件则变为空
ifPresent(Consumer)	值存在时执行操作	替代 isPresent + get
ifPresentOrElse(Consumer, Runnable)	Java 9 新增	可同时处理存在和缺失情况

示例：

Optional<String> name = Optional.of("Alice");

name.map(String::toUpperCase)
    .ifPresent(System.out::println); // 输出：ALICE

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❌ 不推荐：直接调用 get()

Optional<String> data = Optional.empty();
String value = data.get(); // ❌ 会抛出 NoSuchElementException

即便你加了 isPresent() 判断，也容易被忘记、出错、不直观。

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✅ 总结：打开 Optional 的方法对比

方法	场景	安全性	推荐度
get()	确定有值时	❌ 低	🚫 不推荐
orElse()	有默认值	✅ 高	✅ 推荐
orElseGet()	默认值构造代价大	✅ 更优	✅ 推荐
orElseThrow()	无法容忍缺失	✅ 明确	✅ 强烈推荐
or()	候选 Optional 备用	✅ 流式	✅ 推荐
map()/filter()/flatMap()	组合式处理	✅ 函数式	✅ 推荐

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🧭 最佳实践提示

• ❌ 避免将 Optional.get() 直接当成 getter 使用
• ✅ 优先使用 orElseThrow 或 orElseGet
• ✅ 使用 map/filter/flatMap 编写更简洁的链式处理逻辑
• ✅ Optional 是返回值的表达手段，不应用于字段、集合或参数