Java8新特性之空指针异常的克星Optional类的实现
Java8新特性系列我们已经介绍了Stream、Lambda表达式、DateTime日期时间处理，最后以“NullPointerException”的克星Optional类的讲解来收尾。
背景
作为开发人员每天与NullPointerException斗智斗勇。每接收到参数或调用方法获得值得判断一下是否为null。稍不留意，空指针异常就像幽灵一样出现了。
这篇文章我们来学习Java8是如何通过Optional类来避免空指针异常的。
先来看一下不使用Optional类时，我们为了防止NullPointerException会怎么处理。
publicStringgetParentName(Personson){
if(son!=null){
Personparent=son.getParent();
if(parent!=null){
returnparent.getUsername();
}else{
return"--";
}
}
return"--";
}
为了防止出现异常，需要不停的判断对象是否为null。但如果业务逻辑比较复杂，会涌现出大量的ifelse。看似逻辑缜密，但易读性却并不高。
为了解决相关问题，在EffectiveJava中建议若方法返回类型为集合，则通过返回空集合以避免NullPointerException，真是煞费苦心。
先看一下上面的代码使用Optional之后会变成什么样子。
publicStringgetParentNameWithOptional(Personson){
returnOptional.ofNullable(son).map(Person::getParent).map(Person::getUsername).orElse("--");
}
对照一下代码，看看神不神奇？！
Optional类简介
java.util.Optional类的引入很好的解决空指针异常，类声明如下：
publicfinalclassOptional{}
java.util.Optional类是一个封装了Optional值的容器对象，Optional值可以为null，如果值存在，调用isPresent()方法返回true，调用get()方法可以获取值。
通过源代码会发现，它并没有实现java.io.Serializable接口，因此应避免在类属性中使用，防止意想不到的问题。
除了Optional类之外，还扩展了一些常用类型的Optional对象，比如：OptionalDouble、OptionalInt、OptionalLong。用法基本上相似。
下面通过具体的操作和功能来了解Optional类。
创建Optional对象
创建Optional对象有三种方法：empty()、of()、ofNullable()，均为静态方法。
如果Optional对象没有值则用empty()方法。
Optionalempty=Optional.empty();
如果确定Optional对象的值不为null，则可用of()方法。
OptionalstringOptional=Optional.of("Hello公众号：程序新视界");
如果不确定Optional对象的值是否为null，则可用ofNullable()。比如上面，不确定Person对象是不否null，就用了ofNullable()方法。当然，也可以直接给该方法传null。
OptionalofNullOptional=Optional.ofNullable(null);
此时，通过调用其isPresent方法可以查看该Optional中是否值为null。
booleanbool=ofNullOptional.isPresent(); System.out.println(bool);
此时如果直接调用get方法获取值，则会抛出异常。
ofNullOptional.get();
get获取Optional中的值
通过get方法可获取Optional中的值，但如果值为null，则会抛出异常。
OptionalofNullOptional=Optional.ofNullable(null); ofNullOptional.get();
异常信息：
java.util.NoSuchElementException:Novaluepresent atjava.util.Optional.get(Optional.java:135) ...
此时，需要另外一个方法的辅助：isPresent()。该方法可判定Optional中是否有值，如果有则返回true，如果没有则返回false。
OptionalofNullOptional=Optional.ofNullable(null);
booleanbool=ofNullOptional.isPresent();
if(bool){
ofNullOptional.get();
}
map获取Optional中的值
对于对象操作，也可以通过map来获取值，最开始简化的例子就是如此。
OptionalsonOptional=Optional.ofNullable(son); System.out.println(sonOptional.map(Person::getUsername));
map方法，如果有值，则对其执行调用映射函数得到返回值。如果返回值不为null，则创建包含映射返回值的Optional作为map方法返回值，否则返回空Optional。
flatMap获取Optional中的值
如果有值，则返回Optional类型返回值，否则返回空Optional。flatMap与map方法类似。但flatMap中的mapper返回值必须是Optional。调用结束时，flatMap不会对结果用Optional封装。
OptionalsonOptional=Optional.ofNullable(son); sonOptional.flatMap(OptionalTest::getOptionalPerson);
调用的是当前类OptionalTest的另外一个方法：
publicstaticOptionalgetOptionalPerson(Personperson){ returnOptional.ofNullable(person); }
orElse获取Optional中的值
orElse方法，如果有值就返回，否则返回一个给定的值作为默认值；
Optional.empty().orElse("--");
上面这种情况就会返回“–”。
在此，这种操作与三目运算效果一样。
str!=null?str:"--"
orElseGet获取Optional中的值
orElseGet()方法与orElse()方法作用类似，但生成默认值的方式不同。该方法接受一个Supplier函数式接口参数，用于生成默认值；
Optional.empty().orElseGet(()->{
Stringa="关注";
Stringb="公众号：程序新视界";
returnab;
});
很显然，这里可以处理更多的业务逻辑。
orElseThrow获取Optional中的值
orElseThrow()方法与get()方法类似，当值为null时调用会抛出NullPointerException异常，但该方法可以指定抛出的异常类型。
Optional.empty().orElseThrow(()->newRuntimeException("请先关注公众号！"));
此时打印异常信息为：
Optional.empty().orElseThrow(()->newRuntimeException("请先关注公众号！"));
判断并执行操作
ifPresent方法，可对值进行判断然后打印，接收参数为Consumer函数式接口。
Optional.of("公众号：程序新视界").ifPresent(System.out::println);
当然，也可以在函数中执行其他复杂操作：
Optional.of("公众号：程序新视界").ifPresent((val)->{
System.out.println("欢迎关注"val);
});
filter()方法过滤
filter()方法可用于判断Optional对象是否满足给定条件，一般用于条件过滤：
Optional.of("公众号：程序新视界").filter((val)->{
returnval.contains("程序新视界");
});
//简化写法
Optional.of("公众号：程序新视界").filter((val)->val.contains("程序新视界"));
使用误区
关于使用Optional的误区有以下：
- 正确的使用创建方法，不确定是否为null时尽量选择ofNullable方法。
- 避免用在成员变量上（原因上面已经提到）；
- 避免直接调用Optional对象的get和isPresent方法；
最后一条可能难理解，试想一下如果先用isPresent方法获得是否存在，然后决定是否调用get方法和之前的ifelse判断并无二致。
Java8提倡函数式编程，新增的许多API都可以用函数式编程表示，Optional类也是其中之一。
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持毛票票。