JAVA8新特性Optional，非空判断

Optional

java 的 NPE(Null Pointer Exception)所谓的空指针异常搞的头昏脑涨, 有大佬说过 “防止 NPE，是程序员的基本修养。” 但是修养归修养，也是我们程序员最头疼的问题之一，那么我们今天就要尽可能的利用Java8的新特性Optional来尽量简化代码同时高效处理 NPE（Null Pointer Exception 空指针异常）

认识Optional并简单使用

简单来说，Opitonal 类就是 Java 提供的为了解决大家平时判断对象是否为空用 会用 null!=obj 这样的方式存在的判断，从而令人头疼导致 NPE（Null Pointer Exception 空指针异常），同时 Optional 的存在可以让代码更加简单，可读性跟高，代码写起来更高效.

正常代码，判断对象是否为空

Admin person=new Admin();
if (null==admin){
   return "admin为null";
}
return person;

当我们使用Optional判断对象是否为空时:

//一、Optional判断对象是否为空
Admin admin = new Admin();
Optional<Admin> admin1 = Optional.ofNullable(admin);

神奇的Optional类

Optional类内部

首先我们先打开 Optional 的内部, 去一探究竟 先把几个创建 Optional 对象的方法提取出来：

【这些方法很重要一定要看懂哦，后面都会使用到的】

public final class Optional<T> {
   private static final Optional<?> EMPTY = new Optional<>();
   private final T value;
   //我们可以看到两个构造方格都是private 私有的
   //说明 我们没办法在外面去new出来Optional对象
   private Optional() {
        this.value = null;
    }
   private Optional(T value) {
        this.value = Objects.requireNonNull(value);
    }
    //这个静态方法大致 是创建出一个包装值为空的一个对象因为没有任何参数赋值
   public static<T> Optional<T> empty() {
        @SuppressWarnings("unchecked")
        Optional<T> t = (Optional<T>) EMPTY;
        return t;
    }
    //这个静态方法大致 是创建出一个包装值非空的一个对象 因为做了赋值
   public static <T> Optional<T> of(T value) {
        return new Optional<>(value);
    }
    //这个静态方法大致是 如果参数value为空，则创建空对象，如果不为空，则创建有参对象
   public static <T> Optional<T> ofNullable(T value) {
        return value == null ? empty() : of(value);
    }
 }

再做一个简单的实例展示 与上面对应：

// 1、创建一个包装对象值为空的Optional对象
Optional<String> optEmpty = Optional.empty();

// 2、创建包装对象值非空的Optional对象(使用of方法一定要保证对象非空，否则会抛异常)
Optional<String> optOf = Optional.of("optional");

// 3、创建包装对象值允许为空也可以不为空的Optional对象
Optional<String> optOfNullable1 = Optional.ofNullable(null);
Optional<String> optOfNullable2 = Optional.ofNullable("optional");

我们关于创建 Optional 对象的内部方法大致分析完毕 接下来也正式的进入 Optional 的学习与使用中。

Optional类常用的方法

Optional.get() 方法【返回对象的值】

get()方法源码：

public T get() {
    if (value == null) {
        throw new NoSuchElementException("No value present");
    }
    return value;
}

由此我们可以看到get()方法返回的是一个Optional实例值，

也就是说，源码中如果value的值不为空就会返回value，如果为空，则会直接抛出一个异常 "No value present"

测试实例代码：

Admin newAdmin = new Admin();
newAdmin.setName("get方法获取对象值");
Admin Nadmin = Optional.ofNullable(newAdmin).get();

返回数据：
	Nadmin=Admin(id=null, loginName=null, password=null, email=null, name=get方法获取对象值, mobile=null, departmentId=null, registerDate=null, lastLoginDate=null, status=null, delFlag=null)

Optional.isPresent()方法【判读是否为空】

isPresent()方法源码：

public Boolean isPresent() {
    return value != null;
}

从源码上我们可以看到 isPresent方法返回的是一个true/false值，如果判断的对象不为空着返回false，为空着返回true

测试实例代码：

Admin admin3 = new Admin();
admin3.setName("isPresent方法判断是否为空");
Optional.ofNullable(admin3).ifPresent(p -> p.setName(""));

如果admin对象不为空，则会执行ifPresent方法中的函数，将对象中的name值修改为空字符串。如果对象为空则不会执行函数，并且不会抛空指针异常，optional中已经对NPE（非空验证）

Optional.filter() 方法 【过滤对象】

filter() 方法源码展示：

public Optional<T> filter(Predicate<? super T> predicate) {
    Objects.requireNonNull(predicate);
    //如果为空直接返回this
    if (!isPresent())
                return this; else
            //判断返回本身还是空Optional
    return predicate.test(value) ? this : empty();
}

接受一个对象，然后对他进行条件过滤，如果条件符合则返回 Optional 对象本身，如果不符合则返回空 Optional

测试代码实例：

Admin admin4 = new Admin();
admin4.setName("filter方法，根据条件过滤对象");
Optional<Admin> adminfilter = Optional.ofNullable(admin4).filter(p -> p.getName().equals("filter方法，根据条件过滤对象"));

Optional.map() 方法 [对象进行二次包装]

map() 方法将对应 Funcation 函数式接口中的对象，进行二次运算，封装成新的对象然后返回在 Optional 中 源码：

public<U> Optional<U> map(Function<? super T, ? extends U> mapper) {
        Objects.requireNonNull(mapper);
        //如果为空返回自己
        if (!isPresent())
            return empty();
        else {
        //否则返回用方法修饰过的Optional
            return Optional.ofNullable(mapper.apply(value));
        }
    }

测试代码用例：

 Admin admin5 = new Admin();
Optional<String>  adminFlatMap= Optional.ofNullable(admin5).map(m -> Optional.ofNullable(m.getName()).orElse("name为空"));

Optional.orElse() 方法 [为空返回对象]

如果包装对象为空的话，就执行 orElse 方法里的 value，如果非空，则返回写入对象 源码:

public T orElse(T other) {
    //如果非空，返回value，如果为空，返回other
    return value != null ? value : other;
}

Optional.orElseGet() 方法 [为空返回 Supplier 对象]

这个与 orElse 很相似，入参不一样，入参为 Supplier 对象，为空返回传入对象的. get() 方法，如果非空则返回当前对象 源码:

public T orElseGet(Supplier<? extends T> other) {
    return value != null ? value : other.get();
}

测试代码实例：

Optional<Supplier<Person>> sup=Optional.ofNullable(Person::new);
//调用get()方法，此时才会调用对象的构造方法，即获得到真正对象
Optional.ofNullable(person).orElseGet(sup.get());

Supplier 对象:

Supplier 也是创建对象的一种方式, 简单来说，Suppiler 是一个接口，是类似 Spring 的懒加载，声明之后并不会占用内存，只有执行了 get() 方法之后，才会调用构造方法创建出对象创建对象的语法的话就是

语法：Supplier supPerson= Person::new

需要使用时supPerson.get()即可

Optional.orElseThrow() 方法 [为空返回异常]

如果对象为空，就抛出自定义的异常，如果不为空则返回当前对象，方便异常的处理：

public <X extends Throwable> T orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier) throws X {
        if (value != null) {
            return value;
        } else {
            throw exceptionSupplier.get();
        }
    }

测试代码用例：

//简单的一个查询
Member member = memberService.selectByPhone(request.getPhone());
Optional.ofNullable(member).orElseThrow(() -> new ServiceException("没有查询的相关数据"));

相似方法区别

orElse() 和 orElseGet() 和 orElseThrow() 的异同点

方法效果类似，如果对象不为空，则返回对象，如果为空，则返回方法体中的对应参数，所以可以看出这三个方法体中参数是不一样的

• orElse（T 对象）
• orElseGet（Supplier 对象）
• orElseThrow（异常）

orEle()

当optional值不存在时，程序执行orElse()，返回执行后的参数，如果optional值存在时，则orElse()则不会再执行。

对于orElse()和orElseGet()方法的区别，我们可以通过下面optional值得情况可以看出：

• optional有值：

import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class orElseOrElseGetComparation {
    public static void main(String[] args){
        List<Integer> list = Arrays.asList(23,1,3);
        int myElse = list.stream().reduce(Integer::sum).orElse(get("myElse"));
        int myElseGet = list.stream().reduce(Integer::sum).orElseGet(() -> get("myElseGet"));
        System.out.println("myElse的值"+myElse);
        System.out.println("myElseGet的值"+myElseGet);

    }
    public static int get(String name){
        System.out.println(name+"执行了该方法");
        return 1;
    }
}

结果：

myElse执行了该方法
myElse的值27
myElseGet的值27

• optinoal为空时：

import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class orElseOrElseGetComparation {
    public static void main(String[] args){
        List<Integer> list = Arrays.asList();
        int myElse = list.stream().reduce(Integer::sum).orElse(get("myElse"));
        int myElseGet = list.stream().reduce(Integer::sum).orElseGet(() -> get("myElseGet"));
        System.out.println("myElse的值"+myElse);
        System.out.println("myElseGet的值"+myElseGet);

    }
    public static int get(String name){
        System.out.println(name+"执行了该方法");
        return 1;
    }
}

结果：

myElse执行了该方法
myElseGet执行了该方法
myElse的值1
myElseGet的值1

从上面的执行结果我们可以看出orElse()方法在不论optional是否有值都会执行，在optional为空值的情况下orElse和orElseGet都会执行，当optional不为空时，orElseGet不会执行

map()和flatMap()区别

map

map 把数组流中的每一个值，使用所提供的函数执行一遍，一一对应，得到元素个数相同的数组流。

flatMap

flat是扁平的意思。它把数组流中的每一个值，使用所提供的函数执行一遍，一一对应。得到元素相同的数组流。只不过，里面的元素也是一个子数组流。把这些子数组合并成一个数组以后，元素个数大概率会和原数组流的个数不同。

实例

案例：对给定单词列表 ["Hello","World"],你想返回列表["H","e","l","o","W","r","d"]

第一种方案 map

        String[] words = new String[]{"Hello","World"};
        List<String[]> a = Arrays.stream(words)
                .map(word -> word.split(""))
                .distinct()
                .collect(toList());
        a.forEach(System.out::print);
 代码输出为：[Ljava.lang.String;@12edcd21[Ljava.lang.String;@34c45dca
                  （返回一个包含两个String[]的list）

这个实现方式是由问题的，传递给map方法的lmbda每个单词生成了一个String[](String列表)。因此，map返回的流实际上是Stream<String[]> 类型的。你真正想要的是用Stream<String>来表示一个字符串。

下方图是上方代码stream的运行流程



第二种方式：flatMap（对流扁平化处理）

          String[] words = new String[]{"Hello","World"};
        List<String> a = Arrays.stream(words)
                .map(word -> word.split(""))
                .flatMap(Arrays::stream)
                .distinct()
                .collect(toList());
        a.forEach(System.out::print);

        结果输出：HeloWrd

使用flatMap方法的效果是，各个数组并不是分别映射一个流，而是映射成流的内容，所有使用map(Array::stream)时生成的单个流被合并起来，即扁平化为一个流。

下图是运用flatMap的stream运行流程:

实战场景再现

场景 一

在 service 层中查询一个对象，返回之后判断是否为空并做处理

//查询一个对象
Member member = memberService.selectByIdNo(request.getCertificateNo());
//使用ofNullable加orElseThrow做判断和操作
Optional.ofNullable(member).orElseThrow(() -> new ServiceException("没有查询的相关数据"));

场景 二

我们可以在 dao 接口层中定义返回值时就加上 Optional 例如：我使用的是 jpa，其他也同理

public interface LocationRepository extends JpaRepository<Location, String> {
Optional<Location> findLocationById(String id);
}

然在是 Service 中

public TerminalVO findById(String id) {
//这个方法在dao层也是用了Optional包装了
        Optional<Terminal> terminalOptional = terminalRepository.findById(id);
        //直接使用isPresent()判断是否为空
        if (terminalOptional.isPresent()) {
        //使用get()方法获取对象值
            Terminal terminal = terminalOptional.get();
            //在实战中，我们已经免去了用set去赋值的繁琐，直接用BeanCopy去赋值
            TerminalVO terminalVO = BeanCopyUtils.copyBean(terminal, TerminalVO.class);
            //调用dao层方法返回包装后的对象
            Optional<Location> location = locationRepository.findLocationById(terminal.getLocationId());
            if (location.isPresent()) {
                terminalVO.setFullName(location.get().getFullName());
            }
            return terminalVO;
        }
        //不要忘记抛出异常
        throw new ServiceException("该终端不存在");
    }

Optional 使用注意事项

Optional 真么好用，真的可以完全替代 if 判断吗？

我想这肯定是大家使用完之后 Optional 之后可能会产生的想法，答案是否定的

举一个最简单的栗子：

例子 1：

如果我只想判断对象的某一个变量是否为空并且做出判断呢？

Person person=new Person();
person.setName("");
persion.setAge(2);
//普通判断
if(StringUtils.isNotBlank(person.getName())){
  //名称不为空执行代码块
}
//使用Optional做判断
Optional.ofNullable(person).map(p -> p.getName()).orElse("name为空");

我觉得这个例子就能很好的说明这个问题，只是一个很简单判断，如果用了 Optional 我们还需要考虑包装值，考虑代码书写，考虑方法调用，虽然只有一行，但是可读性并不好，如果别的程序员去读，我觉得肯定没有 if 看的明显.

jdk1.9 对 Optional 优化(待补充)

首先增加了三个方法:

or()、ifPresentOrElse() 和 stream()

or() 与 orElse 等方法相似，如果对象不为空返回对象，如果为空则返回 or() 方法中预设的值。

ifPresentOrElse() 方法有两个参数：一个Consumer和一个 Runnable。如果对象不为空，会执行 Consumer 的动作，否则运行 Runnable。相比 ifPresent（）多了 OrElse 判断。

stream() 将 Optional 转换成 stream，如果有值就返回包含值的 stream，如果没值，就返回空的 stream。