JAVA8妙用Optional解决判断Null为空的问题方法

引言

在文章的开头，先说下NPE问题，NPE问题就是，我们在开发中经常碰到的NullPointerException.假设我们有两个类，他们的UML类图如下图所示

在这种情况下，有如下代码

user.getAddress().getProvince();

这种写法，在user为null时，是有可能报NullPointerException异常的。为了解决这个问题，于是采用下面的写法

if(user!=null){
  Address address = user.getAddress();
  if(address!=null){
      String province = address.getProvince();
  }
}

这种写法是比较丑陋的，为了避免上述丑陋的写法，让丑陋的设计变得优雅。JAVA8提供了Optional类来优化这种写法，接下来的正文部分进行详细说明

API介绍

先介绍一下API，与其他文章不同的是，本文采取类比的方式来讲，同时结合源码。而不像其他文章一样，一个个API罗列出来，让人找不到重点。

1、Optional(T value),empty(),of(T value),ofNullable(T value)

这四个函数之间具有相关性，因此放在一组进行记忆。

先说明一下，Optional(T value)，即构造函数，它是private权限的，不能由外部调用的。其余三个函数是public权限，供我们所调用。那么，Optional的本质，就是内部储存了一个真实的值，在构造的时候，就直接判断其值是否为空。好吧，这么说还是比较抽象。直接上Optional(T value)构造函数的源码，如下图所示

那么，of(T value)的源码如下

public static <T> Optional<T> of(T value) {
  return new Optional<>(value);
}

也就是说of(T value)函数内部调用了构造函数。根据构造函数的源码我们可以得出两个结论:

• 通过of(T value)函数所构造出的Optional对象，当Value值为空时，依然会报NullPointerException。
• 通过of(T value)函数所构造出的Optional对象，当Value值不为空时，能正常构造Optional对象。

除此之外呢，Optional类内部还维护一个value为null的对象，大概就是长下面这样的

public final class Optional<T> {
  //省略....
  private static final Optional<?> EMPTY = new Optional<>();
  private Optional() {
      this.value = null;
  }
  //省略...
  public static<T> Optional<T> empty() {
      @SuppressWarnings("unchecked")
      Optional<T> t = (Optional<T>) EMPTY;
      return t;
  }
}

那么，empty（）的作用就是返回EMPTY对象。

好了铺垫了这么多，可以说ofNullable(T value)的作用了，上源码

public static <T> Optional<T> ofNullable(T value) {
  return value == null ? empty() : of(value);
}

好吧，大家应该都看得懂什么意思了。相比较of(T value)的区别就是，当value值为null时，of(T value)会报NullPointerException异常；ofNullable(T value)不会throw Exception，ofNullable(T value)直接返回一个EMPTY对象。

那是不是意味着，我们在项目中只用ofNullable函数而不用of函数呢?

不是的，一个东西存在那么自然有存在的价值。当我们在运行过程中，不想隐藏NullPointerException。而是要立即报告，这种情况下就用Of函数。但是不得不承认，这样的场景真的很少。博主也仅在写junit测试用例中用到过此函数。

2、orElse(T other)，orElseGet(Supplier<? extends T> other)和orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier)

这三个函数放一组进行记忆，都是在构造函数传入的value值为null时，进行调用的。orElse和orElseGet的用法如下所示，相当于value值为null时，给予一个默认值:

@Test
public void test() {
  User user = null;
  user = Optional.ofNullable(user).orElse(createUser());
  user = Optional.ofNullable(user).orElseGet(() -> createUser());
  
}
public User createUser(){
  User user = new User();
  user.setName("zhangsan");
  return user;
}

这两个函数的区别：当user值不为null时，orElse函数依然会执行createUser()方法，而orElseGet函数并不会执行createUser()方法，大家可自行测试。

至于orElseThrow，就是value值为null时,直接抛一个异常出去，用法如下所示

User user = null;
Optional.ofNullable(user).orElseThrow(()->new Exception("用户不存在"));

3、map(Function<? super T, ? extends U> mapper)和flatMap(Function<? super T, Optional<U>> mapper)

这两个函数放在一组记忆，这两个函数做的是转换值的操作。

直接上源码

public final class Optional<T> {
  //省略....
   public<U> Optional<U> map(Function<? super T, ? extends U> mapper) {
      Objects.requireNonNull(mapper);
      if (!isPresent())
          return empty();
      else {
          return Optional.ofNullable(mapper.apply(value));
      }
  }
  //省略...
   public<U> Optional<U> flatMap(Function<? super T, Optional<U>> mapper) {
      Objects.requireNonNull(mapper);
      if (!isPresent())
          return empty();
      else {
          return Objects.requireNonNull(mapper.apply(value));
      }
  }
}

这两个函数，在函数体上没什么区别。唯一区别的就是入参，map函数所接受的入参类型为Function<? super T, ? extends U>，而flapMap的入参类型为Function<? super T, Optional<U>>。

在具体用法上，对于map而言：

如果User结构是下面这样的

public class User {
  private String name;
  public String getName() {
      return name;
  }
}

这时候取name的写法如下所示

String city = Optional.ofNullable(user).map(u-> u.getName()).get();

对于flatMap而言:

如果User结构是下面这样的

public class User {
  private String name;
  public Optional<String> getName() {
      return Optional.ofNullable(name);
  }
}

这时候取name的写法如下所示

String city = Optional.ofNullable(user).flatMap(u-> u.getName()).get();

4、isPresent()和ifPresent(Consumer<? super T> consumer)

这两个函数放在一起记忆，isPresent即判断value值是否为空，而ifPresent就是在value值不为空时，做一些操作。这两个函数的源码如下

public final class Optional<T> {
  //省略....
  public boolean isPresent() {
      return value != null;
  }
  //省略...
  public void ifPresent(Consumer<? super T> consumer) {
      if (value != null)
          consumer.accept(value);
  }
}

需要额外说明的是，大家千万不要把

if (user != null){
 // TODO: do something
}

给写成

User user = Optional.ofNullable(user);
if (Optional.isPresent()){
 // TODO: do something
}

因为这样写，代码结构依然丑陋。博主会在后面给出正确写法

至于ifPresent(Consumer<? super T> consumer)，用法也很简单，如下所示

Optional.ofNullable(user).ifPresent(u->{
  // TODO: do something
});

5、filter(Predicate<? super T> predicate)

不多说，直接上源码

public final class Optional<T> {
  //省略....
 Objects.requireNonNull(predicate);
      if (!isPresent())
          return this;
      else
          return predicate.test(value) ? this : empty();
}

filter 方法接受一个Predicate来对Optional中包含的值进行过滤，如果包含的值满足条件，那么还是返回这个 Optional；否则返回Optional.empty。

用法如下

Optional<User> user1 = Optional.ofNullable(user).filter(u -> u.getName().length()<6);

如上所示，如果user的name的长度是小于6的，则返回。如果是大于6的，则返回一个EMPTY对象。

实战使用

例一

在函数方法中

以前写法

public String getCity(User user)  throws Exception{
      if(user!=null){
          if(user.getAddress()!=null){
              Address address = user.getAddress();
              if(address.getCity()!=null){
                  return address.getCity();
              }
          }
      }
      throw new Excpetion("取值错误"); 
  }

JAVA8写法

public String getCity(User user) throws Exception{
  return Optional.ofNullable(user)
                 .map(u-> u.getAddress())
                 .map(a->a.getCity())
                 .orElseThrow(()->new Exception("取指错误"));
}

例二

比如，在主程序中

以前写法

if(user!=null){
  dosomething(user);
}

JAVA8写法

Optional.ofNullable(user)
  .ifPresent(u->{
      dosomething(u);
});

例三

以前写法

public User getUser(User user) throws Exception{
  if(user!=null){
      String name = user.getName();
      if("zhangsan".equals(name)){
          return user;
      }
  }else{
      user = new User();
      user.setName("zhangsan");
      return user;
  }
}

java8写法

public User getUser(User user) {
  return Optional.ofNullable(user)
                 .filter(u->"zhangsan".equals(u.getName()))
                 .orElseGet(()-> {
                      User user1 = new User();
                      user1.setName("zhangsan");
                      return user1;
                 });
}

其他的例子，不一一列举了。不过采用这种链式编程，虽然代码优雅了。但是，逻辑性没那么明显，可读性有所降低，大家项目中看情况酌情使用。

到此这篇关于JAVA8妙用Optional解决判断Null为空的问题方法的文章就介绍到这了,更多相关JAVA8 Optional判断Null为空内容请搜索米米素材网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持米米素材网！

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