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告别空指针让代码变优雅，Optional使用图文例子源码解读
迪丽瓦拉
2024-05-27 08:27:54
0次

一、前言

我们在开发中最常见的异常就是NullPointerException，防不胜防啊，相信大家肯定被坑过！

这种基本出现在获取数据库信息中、三方接口，获取的对象为空，再去get出现！

解决方案当然简单，只需要判断一下，不是空在去后续操作，为空返回！

所有在JDK8时出现了专门处理的方案，出来很早了，但是小编惭愧一直没有去使用它！

最近在看《Java开发手册》，一直想着提高自己的代码水平，文中就指出了使用Optional来解决NullPointerException！

二、Java开发手册规范

小编使用的是2022版的黄山版，29页写到：

【推荐】防止 NPE，是程序员的基本修养，注意 NPE 产生的场景：

  • 返回类型为基本数据类型，return 包装数据类型的对象时，自动拆箱有可能产生 NPE

反例：public int method() { return Integer 对象; }，如果为 null，自动解箱抛 NPE。

  • 数据库的查询结果可能为 null。
  • 集合里的元素即使 isNotEmpty，取出的数据元素也可能为 null。
  • 远程调用返回对象时，一律要求进行空指针判断，防止 NPE。
  • 对于 Session 中获取的数据，建议进行 NPE 检查，避免空指针。
  • 级联调用 obj.getA().getB().getC()；一连串调用，易产生 NPE。

正例：使用 JDK8 的 Optional 类来防止 NPE 问题。

这份手册还是不错的，推荐反复阅读，虽然进不去大厂，也要自觉约束自己的代码风格，努力向大厂靠！

大家现在不知道哪里找的可以下载一下：

《Java开发手册》

三、Optional常用方法

小编带大家一起从api文档中的方法，一个个带大家慢慢去了解它！

1. empty()

返回一个空的Optional实例：Optional.empty

Optional empty = Optional.empty();
log.info("empty值：{}",empty);
 

在这里插入图片描述
 

2. of(T value)
 

 
传入一个参数，返回一个Optional对象，如果参数为空，报NullPointerException！
 

 

Test testNew  = new Test();
Test test = null;
Optional optionalNew = Optional.of(testNew);
log.info(" optional对象：{}",optionalNew);
Optional optional = Optional.of(test);

 

在这里插入图片描述
 

源码查看：
 

我们看到参数为空会报NullPointerException，我们去方法内部看一下就明白了：
 

public static  Optional of(T value) {return new Optional<>(value);
}
private Optional(T value) {this.value = Objects.requireNonNull(value);
}
public static  T requireNonNull(T obj) {if (obj == null)throw new NullPointerException();return obj;
}

 

我们发现是在Objects类中的requireNonNull方法中判断了是否为空！
 

这个还会出现NullPointerException，所以我们一般使用下面的这个方法！
 

3. ofNullable(T value)
 

 
参数传入一个对象，返回一个Optional对象，如果为空，将返回一个空的Optional对象，就等于Optional.empty
 

 

Test testNew  = new Test();
Test test = null;
Optional optionalNew = Optional.of(testNew);
log.info(" optional对象：{}",optionalNew);Optional optionalTest = Optional.ofNullable(test);
log.info(" optional对象中的ofNullable方法返回值：{}",optionalTest);
Optional optionalTestNew = Optional.ofNullable(testNew);
log.info(" optional对象中的ofNullable方法new返回值：{}",optionalTestNew);

 

在这里插入图片描述
 

源码查看：
 

我们发现是在方法开始进行非空判断，再去调用上面的of(T value)方法
 

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

 

4. get()
 

 
如果此Optional中存在值，则返回该值，否则抛出NoSuchElementException。
 

 

Test testNew  = new Test();
Test test = null;
Optional optionalNew = Optional.of(testNew);
log.info(" optional对象：{}",optionalNew);
// Optional optional = Optional.of(test);Optional optionalTest = Optional.ofNullable(test);
log.info(" optional对象中的ofNullable方法返回值：{}",optionalTest);
Optional optionalTestNew = Optional.ofNullable(testNew);
log.info(" optional对象中的ofNullable方法new返回值：{}",optionalTestNew);Test test2 = optionalTestNew.get();
log.info("原来有值的：经过Optional包装后get后得到原来的值：{}",test2);
Test test1 = optionalTest.get();
log.info("原来没有值的：经过Optional包装后get后得到原来的值：{}",test1);

 

在这里插入图片描述
 

源码查看：
 

调用开始会进行值判断，如果为空则抛异常！
 

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

 

5. isPresent()
 

 
如果存在值，则返回true，否则返回false。
 

 

这里代码就不加上面的，大家参考上面的获取一个Optional对象
 

boolean present = optionalTestNew.isPresent();
log.info("optionalTestNew调用是否为空：{}",present);
boolean present1 = optionalTest.isPresent();
log.info("optionalTest调用是否为空：{}",present1);

 

在这里插入图片描述
 

源码查看：
 

这就比较简单了!
 

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

 

6. ifPresent(Consumer consumer)
 

 
如果存在值，则使用该值调用指定的使用者，否则不执行任何操作。
 

 

主要的就是入参数一个函数式接口，有值就会去执行，为空则不进行任何操作！
 

小技巧：
 

开始对lambda不了解时，可以先按照上面这种方式进行写，
 

大家可以看到Idea给置灰了，就是可以优化，我们Alt+Enter
 然后再次Enter就会变成后面的lambda！
 

在这里插入图片描述
 

optionalTest.ifPresent(new Consumer() {@Overridepublic void accept(Test test) {log.info("我是调用ifPresent执行后的打印=====");}
});
optionalTestNew.ifPresent(testInner -> log.info("我是调用ifPresent执行后的打印"));

 

在这里插入图片描述
 

源码查看：
 

还是先判断不为空才去执行函数式接口！
 

public void ifPresent(Consumer consumer) {if (value != null)consumer.accept(value);
}

 

7. filter(Predicate predicate)
 

 
如果存在值，并且该值符合规则，则返回描述该值的Optional，否则返回空Optional
 

 

是一个Predicate函数接口，可以传入实现了Predicate接口的lambda表达式！
 如果不符合条件就会返回一个Optional.empty
 

testNew.setName("萧炎");
testNew.setAge(33);
Optional optionalTest1 = optionalTestNew.filter(test1 -> test1.getAge() > 30);
log.info("过滤后的结果：{}",optionalTest1.get());

 

在这里插入图片描述
 

源码查看：
 

就是判断一下表达式和值是否为空，然后就是根据规则判断
 

public Optional filter(Predicate predicate) {Objects.requireNonNull(predicate);if (!isPresent())return this;elsereturn predicate.test(value) ? this : empty();
}

 

8. map(Function mapper)
 

 
如果存在值，则将提供的映射函数应用于该值，如果结果为非空，则返回描述结果的Optional。否则，返回空的Optional。
 

 

也是一个函数式接口！
 

Optional stringOptional = optionalTestNew.map(Test::getName);
log.info("map后获得字段值：{}",stringOptional.get());

 

在这里插入图片描述
 

源码查看：
 

也是进行非空判断，然后执行lambda得到字段后放到ofNullable方法中！
 

public Optional map(Function mapper) {Objects.requireNonNull(mapper);if (!isPresent())return empty();else {return Optional.ofNullable(mapper.apply(value));}
}

 

9. flatMap(Function> mapper)
 

 
如果存在值，则将提供的Optional方位映射函数应用于该值，返回该结果，否则返回空的Optional。此方法类似于map，但提供的映射器的结果已经是可选的，并且如果调用，flatMap不会不会在最后进行任何包装。
 

 

Optional optional = optionalTestNew.flatMap(OptionalTest::getFlatMap);
log.info("flatMap后得到的字段：{}",optional.get());private static Optional getFlatMap(Test test){return Optional.ofNullable(test).map(Test::getName);
}

 

在这里插入图片描述
 源码查看：
 

也是进行非空判断，然后和map不同的是不执行ofNullable方法
 

public Optional flatMap(Function> mapper) {Objects.requireNonNull(mapper);if (!isPresent())return empty();else {return Objects.requireNonNull(mapper.apply(value));}
}

 

10. orElse(T other)
 

 
如果有值则将其返回，否则返回指定的其它值。
 

 

如果你是一个对象，orElse()也要是相同对象！
 

String message = null;
String messageNew = "关注公众号：小王博客基地";String nullString = Optional.ofNullable(message).orElse("这是一个空字符串！");
log.info("这是空字符串打印的：{}",nullString);
String string = Optional.ofNullable(messageNew).orElse("=====这是一个空字符串！");
log.info("这是字符串打印的：{}",string);

 

在这里插入图片描述
 

源码查看：
 

简单的为空返回自己定义的，不为空直接返回！
 

public T orElse(T other) {return value != null ? value : other;
}

 

11. orElseGet(Supplier other)
 

 
返回值（如果存在），否则调用other并返回该调用的结果。
 

 

区别：
 orElse方法将传入的参数作为默认值，orElseGet方法可以接受Supplier接口的实现用来生成默认值
 

如果没有复杂操作，Idea也会提醒我们不要使用这个，使用orElse即可！
 

String message = null;
String messageNew = "关注公众号：小王博客基地";
String orElseGet = Optional.ofNullable(message).orElseGet(() -> "这还是一个空的字符串");
log.info("orElseGet调用：这是空字符串打印的：{}",orElseGet);
String orElseGetString = Optional.ofNullable(messageNew).orElseGet(() -> "这还是一个空的字符串");
log.info("orElseGet调用：这是字符串打印的：{}",orElseGetString);

 

在这里插入图片描述
 

源码查看：
 

和orElse一样，只不过为空调用lambda执行！
 

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

 

12. orElseThrow(Supplier exceptionSupplier)
 

 
返回包含的值（如果存在），否则抛出由提供的供应商创建的异常。
 

 

String message = null;
String messageNew = "关注公众号：小王博客基地";
Optional.ofNullable(messageNew).orElseThrow(() -> new RuntimeException("为空了，还不看看！"));
Optional.ofNullable(message).orElseThrow(() -> new RuntimeException("为空了，还不看看！"));

 

我们可以自定义异常，然后来引用！
 

在这里插入图片描述
 

源码查看：
 

为空则走自己写的异常！
 

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

 

13. 例子汇总
 

/*** @author wangzhenjun* @date 2023/2/27 10:22*/
@Slf4j
public class OptionalTest {public static void main(String[] args) {Optional empty = Optional.empty();log.info("empty值：{}",empty);Test testNew  = new Test();Test test = null;Optional optionalNew = Optional.of(testNew);log.info(" optional对象：{}",optionalNew);
//        Optional optional = Optional.of(test);Optional optionalTest = Optional.ofNullable(test);log.info(" optional对象中的ofNullable方法返回值：{}",optionalTest);Optional optionalTestNew = Optional.ofNullable(testNew);log.info(" optional对象中的ofNullable方法new返回值：{}",optionalTestNew);Test test2 = optionalTestNew.get();log.info("原来有值的：经过Optional包装后get后得到原来的值：{}",test2);// Test test1 = optionalTest.get();// log.info("原来没有值的：经过Optional包装后get后得到原来的值：{}",test1);boolean present = optionalTestNew.isPresent();log.info("optionalTestNew调用是否为空：{}",present);boolean present1 = optionalTest.isPresent();log.info("optionalTest调用是否为空：{}",present1);optionalTest.ifPresent(new Consumer() {@Overridepublic void accept(Test test) {log.info("我是调用ifPresent执行后的打印=====");}});optionalTestNew.ifPresent(testInner -> log.info("我是调用ifPresent执行后的打印"));testNew.setName("萧炎");testNew.setAge(33);Optional optionalTest1 = optionalTestNew.filter(test1 -> test1.getAge() > 30);log.info("过滤后的结果：{}",optionalTest1.get());Optional stringOptional = optionalTestNew.map(Test::getName);log.info("map后获得字段值：{}",stringOptional.get());Optional optional = optionalTestNew.flatMap(OptionalTest::getFlatMap);log.info("flatMap后得到的字段：{}",optional.get());String message = null;String messageNew = "关注公众号：小王博客基地";String nullString = Optional.ofNullable(message).orElse("这是一个空字符串！");log.info("这是空字符串打印的：{}",nullString);String string = Optional.ofNullable(messageNew).orElse("=====这是一个空字符串！");log.info("这是字符串打印的：{}",string);String orElseGet = Optional.ofNullable(message).orElseGet(() -> "这还是一个空的字符串");log.info("orElseGet调用：这是空字符串打印的：{}",orElseGet);String orElseGetString = Optional.ofNullable(messageNew).orElseGet(() -> "这还是一个空的字符串");log.info("orElseGet调用：这是字符串打印的：{}",orElseGetString);Optional.ofNullable(messageNew).orElseThrow(() -> new RuntimeException("为空了，还不看看！"));Optional.ofNullable(message).orElseThrow(() -> new RuntimeException("为空了，还不看看！"));}private static Optional getFlatMap(Test test){return Optional.ofNullable(test).map(Test::getName);}} 

四、总结
 

这里就不在演示实战了，基本上组合使用：
 

Optional.ofNullable(需要判断的对象).ifPresent(具体操作)
 

其实和if相比就是显得优雅一些，主要是防止某处没考虑到，忘记if判断，那么后续可能会导致空指针，如果使用Optional的话，那么这个问题能够得到避免。
 

就像多使用设计模式一样，让自己的代码更加健壮优雅，还是要多使用一些的！当然不能过渡使用！！
 

对你有帮助，还请不要吝啬你的发财小手点点关注哈！、
 写作不易，大家给点支持，你的支持是我写作的动力哈！
 

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