java.util.Optional学习笔记

java.util.Optional是Java 8新增的类，作为一个持有实例的容器类，可以帮我们把判空的代码写得更优雅，并且该类还提供了一些实用的api，官方文档在这里，接下来我们通过实战来学习吧:

三种Optional构造方法

第一种. Optional.of(Object object)：入参object不能为空，否则会抛出空指针异常，查看Optional源码发现会调用Objects.requireNonNull方法，里面有判空：

public static <T> T requireNonNull(T obj) {
        if (obj == null)
            throw new NullPointerException();
        return obj;
    }

第二种. Optional.ofNullable(Object object)：入参object可以为空，如果object不为空，就创建一个Optional实例；如果object为空就返回一个static fainal的Option对象，注意这里不会新建Option实例，而是使用一个static final的实例EMPTY，这里比较有意思的是泛型的问题，例如我需要两个Optional对象，类型分别是String和Integer，代码如下：

Optional<String> optionalStr = Optional.ofNullable(null);
Optional<Integer> optionalInt = Optional.ofNullable(null);

类型不同又如何保证返回同一个对象呢？直接看ofNullable的源码，发现会调用empty方法：

public static<T> Optional<T> empty() {
        @SuppressWarnings("unchecked")
        Optional<T> t = (Optional<T>) EMPTY;
        return t;
    }

原来是通过强制转换实现的，再看EMPTY对象：

private static final Optional<?> EMPTY = new Optional<>();

是通过"?"声明的；

第三种. Optional.empty()：就是上面分析Optional.ofNullable的时候用到的empty方法，直接返回一个static final的实例EMPTY；

Optional.of()方法的用法有点像断言，对象为空的时候代表着某种业务上不可接受的异常，需要尽早处理，并且业务拒绝执行，这种场景下可以使用Optional.of；

接下来我们开始实战吧；

例子中用到的对象：Student

Student是个普通的bean，有三个字段和对应的get&set方法

package com.bolingcavalry;

/**
 * @author willzhao
 * @version V1.0
 * @Description: 一个普通的bean
 * @email [e-mail]
 * @Date 2017/8/26 下午11:23
 */
public class Student {
    private int id;

    private String name;

    private int age;

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public Student(int id, String name, int age) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
}

Optional.ofNullable的用法

下面举例说明最常用的Optional.ofNullable，我们打算根据名称从其他系统获取student对象，如果对象为空就返回默认对象，先看不用Optional的时候我们平常是怎么写的，如下代码所示，标准的if&else判断：

    private Student queryById(int id){
        //TODO 这里模拟从数据库查询
        return null;
    }

    public Student getStudent(int id){
        Student student = queryById(id));

        //如果为空就返回DEFAULT对象
        return student==null ? DEFAULT : student;
    }

用Optional之后，如下所示，不需要通过判空来避免空指针异常了:

private Student queryById(int id){
        //TODO 这里模拟从数据库查询
        return null;
    }
    
    public Student getStudent(int id){
        Optional<Student> optional = Optional.ofNullable(queryById(id));

        //如果为空就返回DEFAULT对象
        return optional.orElse(DEFAULT);
    }

orElse方法可以指定一个value为空时的返回对象，如果这个对象需要调用方法才能获取(例如我们拿不到DEFAULT对象，要通过getDefault()方法才能拿到)，这是就需要orElseGet方法来达到目的，如下：

private Student queryById(int id){
    //TODO 这里模拟从数据库查询
    return null;
}

private Student getDefault(){
    return DEFAULT;
}

public Student getStudent(int id){
    Optional<Student> optional = Optional.ofNullable(queryById(id));

    //如果为空就返回DEFAULT对象
    return optional.orElseGet(() -> getDefault());
}

Optional的map方法

假如我们的需求是student对象非空就返回name的大写,如果student对象为空就返回"invalid"，在没有Optional的时候写法如下，除了检查student变量是否为空，还要检查name是否为空：

private Student queryById(int id){
        //TODO 这里模拟从数据库查询
        return null;
}

public String getStudentUpperName(int id){
    Student student = queryById(id);
    if(student!=null && student.getName()!=null){
        return student.getName().toUpperCase();
    }

    return "invalid";
}

用了Optional可以这么写：

private Student queryById(int id){
    //TODO 这里模拟从数据库查询
    return null;
}

public String getStudentUpperName(int id){
    Optional<Student> optional = Optional.ofNullable(queryById(id));

    return optional.map(student -> student.getName())
                   .map(name -> name.toUpperCase())
                   .orElse("invalid");
}

由以上代码可以看到，map可以将一个Optional对象转换成另一个，第一次是将Optional<Student>转换成了Optional<String>，第二次是将Optional<String>转成了另一个Optional<String>，只是这次将字符串换成了大写；

本次实战的源码已经上传到git上，地址是<font color="red">[e-mail]:zq2599/blog_demos.git</font>，里面有多个工程，本次用到的是optionaldemo，如下图红框所示：

以上就是Optional的基本用法，对Optional的使用是在习惯上对之前判空写法的挑战，但可以试着去习惯这个简单优雅的小工具；

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