乐字节Java8核心特性之Optional类

大家好啊，上次小乐给大家介绍了Java8最最重要的一个特性——Stream流，点击可以回顾哦。

Optional<T>类（java.util.Optional）是一个容器类，代表一个值存在或不存在，原来用null表示一个值不存在，现在Optional可以更好的表达这个概念。并且可以避免空指针异常。

1、Optinal对象构建&值获取方法

方法	操作描述
<T> Optional<T> of(T value)	为非null的值创建一个Optional，如果值为null,则会抛出NullPointerException
<T> Optional<T> ofNullable(T value)	为指定的值创建一个Optional，如果指定的值为null，则返回一个空的Optional。
T get()	如果Optional有值则将其返回，否则抛出NoSuchElementException
T orElse(T other)	如果有值则将其返回，否则返回指定的其它值。
T orElseGet(Supplier<? extends T> other)	接受Supplier接口的实现用来生成默认值
<X extends Throwable> T orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier)	如果有值则将其返回，否则抛出supplier接口创建的异常。

实例代码如下

Optional<String> optional = Optional.of("java8");
​
// NullPointerException空指针异常  值不能为空
optional = Optional.of(null);
optional = Optional.ofNullable("java8");
System.out.println(optional.get());
System.out.println(optional.orElse("java"));
System.out.println(optional.orElseGet(()-> "java"));
System.out.println(optional.orElseThrow(()->new RuntimeException()));
​
// 值可空  推荐使用
optional = Optional.ofNullable(null);
// 运行时抛出NoSuchElementException异常
System.out.println(optional.get());
System.out.println(optional.orElse("java"));
System.out.println(optional.orElseGet(()-> "java"));
System.out.println(optional.orElseThrow(()->new RuntimeException()));

2、Optional 逻辑判断操作

这里可以使用Optional提供的API相关方法来执行逻辑判断操作 .

方法	操作描述
boolean isPresent()	如果Optional实例值存在返回true,否则返回false
void ifPresent(Consumer<? super T> consumer)	如果Optional实例有值则为其调用consumer，否则不做处理 。隐士地其中进行了null判断。
Optional<U> map(Function<? super T, ? extends U> mapper)	如果有值，则对其执行调用map参数中的函数得到返回值，否则返回空Optional
T orElseGet(Supplier<? extends T> other)	接受Supplier接口的实现用来生成默认值
<X extends Throwable> T orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier)	如果有值则将其返回，否则抛出supplier接口创建的异常。

3、用户记录查询-消除null判断

以用户模块为例，UserService中提供queryUserById方法供客户端调用,如下:

public User queryUserById(Integer userId){
​
  return null;
}

客户端调用Java8以前逻辑代码为例避免null通常为如下形式

User user= userService.queryUserById(10);
if(null != user){
    System.out.println("匹配到该用户");
    /**
    * 执行其他操作
    */
}else{
    System.out.println("用户不存在");
}

使用Optional 形式如下:

Optional<User> userOptional =   Optional.ofNullable(user);
// 使用isPresent 方法进行判断
if(userOptional.isPresent()){
    System.out.println("匹配到该用户");
    /**
    * 执行其他操作
    */
}else{
    System.out.println("用户不存在");
}

当然，既然使用了Optional了，对于if else 的代码通常也是可以给省略掉 如下(程序逻辑只关注非空的情况，使用ifPresent 进行if判断):

 // 使用ifPresent 执行if 判断操作
  userOptional.ifPresent((u)->{
      System.out.println("匹配到该用户");
      /**
      * 执行其他操作
      */
  });

使用map orElse方法同样也可以执行if else的逻辑判断 如下:

userOptional.map((u) -> {
    System.out.println("匹配到该用户!");
    /**
    * 执行其他操作
    */
    return u;
}).orElse(null);

4、业务逻辑结果返回

通常，在在web网站时，对于用户登录逻辑进行处理时，如果登录的结果通常由后端接口来返回，而对于后端代码的实现在Java8以前可能是这样的 借助ResultInfo 返回用户登录结果

ResultInfo resultInfo=null;
user  = userService.queryUserByUnameAndUpwd(uname,upwd);
// 判断user对象是否为空
if (user == null) { // 用户不存在
    resultInfo=new ResultInfo(300,"登录失败,用户名或密码错误",null);
}else{
    resultInfo=new ResultInfo(200,"登录成功",user);
}

此时，使用Optional map orElse同样可以进行替换如下(省去if else 的逻辑代码)

userOptional= Optional.ofNullable(userService.queryUserByUnameAndUpwd(uname,upwd));
// 执行 map orElse 判断
userOptional.map((u)->{
    /**
    * 如果用户记录存在
    */
    return new ResultInfo(200,"登录成功",u);
}).orElse(new ResultInfo(300,"登录失败,用户名或密码错误",null));

5、Optional 值过滤

方法	描述
Optional<T> filter(Predicate<? super T> predicate)	如果有值并且满足断言条件返回包含该值的Optional，否则返回空Optional

filter方法在Optinal对象非空的基础之上加入断言判断操作，方法返回值仍然为Optinal。这种操作对于参数判断提供很大便利，例如参数满足指定条件的后续操作sql查询操作字符串拼接，常见的servlet处理多请求页面转发处理等操作。

页面转发过滤

在使用Servlet 编写web 后端代码对页面进行转发控制时，通常会通过一个Servelt 来转发不同步请求以及相应页面，使用Optional 来达到参数合法性过滤的操作，相关如下:

String action = "main";
Optional<String> optional = Optional.ofNullable(action);
String page = optional.filter(a -> a.trim().equals("") || a.equals("main"))
            .map((str) -> {
                System.out.println("转发到主页面");
                return "main";
            }).orElseGet(() -> {
                System.out.println("抓发到首页面");
                return "index";
            });

多条件动态sql参数过滤

对于web应用多条件查询操作，通常后端在进行处理时更多的是对sql进行动态拼接来达到最终目的(搜索引擎除外)，此时Optional同样能够用于该场景下参数值过滤操作，相关代码如下:

String title = "";
String type = "";
StringBuilder sqlBuilder = new StringBuilder("select * from blog where user_id=2019 ");
Optional.ofNullable(title)
        .filter(StringUtils::isNoneBlank)
        .ifPresent(t -> {
            sqlBuilder.append(" and title " + "%" + title + "%");
    });
Optional.ofNullable(type)
        .filter(t -> !t.trim().equals("") && !t.equals("1"))
        .ifPresent(t -> {
            sqlBuilder.append(" and  type = " + type);
    }); 

6、Optional应用

Java8中Optional的引入，使得开发避免了大量Null指针的出现，借助相关方法避免了if else这种繁琐的逻辑代码编写，对于其应用，在处理空的场景下应用较多，对于if else的逻辑场景，同样使用Optional让程序更加简洁，同时使用Optional可以实现代码的链式处理。