optional

返回：java8

关于Optional

从 Java 8 引入的一个很有趣的特性是 Optional 类。Optional 类主要解决的问题是臭名昭著的空指针异常（NullPointerException） —— 每个 Java 程序员都非常了解的异常。
本质上，这是一个包含有可选值的包装类，这意味着 Optional 类既可以含有对象也可以为空。 Optional 是 Java 实现函数式编程的强劲一步，并且帮助在范式中实现。但是 Optional 的意义显然不止于此。

我们从一个简单的用例开始。在 Java 8 之前，任何访问对象方法或属性的调用都可能导致NullPointerException。

• 1、Optional 是为核心类库新设计的一个数据类型，用来替换 null 值。
• 2、人们对原有的 null 值有很多抱怨，甚至连发明这一概念的Tony Hoare也是如此，他曾说这是自己的一个“价值连城的错误”
• 3、用处很广，不光在lambda中，哪都能用
• 4、Optional.of(T)，T为非空，否则初始化报错
• 5、Optional.ofNullable(T)，T为任意，可以为空
• 6、isPresent()，相当于 ！=null
• 7、ifPresent(T)， T可以是一段lambda表达式 ，或者其他代码，非空则执行

String isocode = user.getAddress().getCountry().getIsocode().toUpperCase();
if (user != null) {
    Address address = user.getAddress();
    if (address != null) {
        Country country = address.getCountry();
        if (country != null) {
            String isocode = country.getIsocode();
            if (isocode != null) {
                isocode = isocode.toUpperCase();
            }
        }
    }
}

你看到了，这很容易就变得冗长，难以维护。
为了简化这个过程，我们来看看用 Optional 类是怎么做的。
从创建和验证实例，到使用其不同的方法，并与其它返回相同类型的方法相结合，下面是见证 Optional 奇迹的时刻。

创建Optional实例

back

调用empty API， 创建一个空的Optional对象;

@Test
public void whenCreatesEmptyOptional_thenCorrect() {
    Optional<String> empty = Optional.empty();
    assertFalse(empty.isPresent());
}

isPresent API 是用来检查Optional对象中是否有值。只有当我们创建了一个含有非空值的Optional时才返回true。

高能提醒

重申一下，这个类型的对象可能包含值，也可能为空。你可以使用同名方法创建一个空的 Optional。

@Test(expected = NoSuchElementException.class)
public void whenCreateEmptyOptional_thenNull() {
    Optional<AlarmBo> emptyOpt = Optional.empty();
    emptyOpt.get();
}

毫不奇怪，尝试访问 emptyOpt 变量的值会导致 NoSuchElementException。
你可以使用 of() 和 ofNullable() 方法创建包含值的 Optional。两个方法的不同之处在于如果你把 null 值作为参数传递进去，of() 方法会抛出 NullPointerException：

@Test(expected = NullPointerException.class)
public void whenCreateOfEmptyOptional_thenNullPointerException() {
    Optional<User> opt = Optional.of(user);
}

你看，我们并没有完全摆脱 NullPointerException。因此，你应该明确对象不为 null 的时候使用 of()。
如果对象即可能是 null 也可能是非 null，你就应该使用 ofNullable() 方法：

Optional<User> opt = Optional.ofNullable(user);

返回默认值

back

Optional 类提供了 API 用以返回对象值，或者在对象为空的时候返回默认值。
这里你可以使用的第一个方法是 orElse()，它的工作方式非常直接，如果有值则返回该值，否则返回传递给它的参数值：

@Test
public void whenEmptyValue_thenReturnDefault() {
    User user = null;
    User user2 = new User("ffaith@gmail.com", "1234");
    User result = Optional.ofNullable(user).orElse(user2);

    assertEquals(user2.getEmail(), result.getEmail());
}

第二个同类型的 API 是 orElseGet() —— 其行为略有不同。
这个方法会在有值的时候返回值，如果没有值，它会执行作为参数传入的 Supplier(供应者) 函数式接口，并将返回其执行结果：

User result = Optional.ofNullable(user).orElseGet( () -> user2);

orElse()和orElseGet()的不同之处

返回：返回默认值

乍一看，这两种方法似乎起着同样的作用。然而事实并非如此。我们创建一些示例来突出二者行为上的异同.
我们先来看看对象为空时他们的行为：

@Test
public void givenEmptyValue_whenCompare_thenOk() {
    User user = null
    logger.debug("Using orElse");
    User result = Optional.ofNullable(user).orElse(createNewUser());
    logger.debug("Using orElseGet");
    User result2 = Optional.ofNullable(user).orElseGet(() -> createNewUser());
}

private User createNewUser() {
    logger.debug("Creating New User");
    return new User("extra@gmail.com", "1234");
}

上面的代码中，两种方法都调用了 createNewUser() 方法，这个方法会记录一个消息并返回 User 对象。
代码输出如下：

Using orElse
Creating New User
Using orElseGet
Creating New User

由此可见，当对象为空而返回默认对象时，行为并无差异。
我们接下来看一个类似的示例，但这里 Optional 不为空：

@Test
public void givenPresentValue_whenCompare_thenOk() {
    User user = new User("john@gmail.com", "1234");
    logger.info("Using orElse");
    User result = Optional.ofNullable(user).orElse(createNewUser());
    logger.info("Using orElseGet");
    User result2 = Optional.ofNullable(user).orElseGet(() -> createNewUser());
}

这次的输出：

Using orElse
Creating New User
Using orElseGet

这个示例中，两个 Optional 对象都包含非空值，两个方法都会返回对应的非空值。
不过，orElse() 方法仍然创建了 User 对象。
与之相反，orElseGet() 方法不创建 User 对象。
在执行较密集的调用时，比如调用 Web 服务或数据查询，这个差异会对性能产生重大影响。

返回异常orElseThrow()

back

除了 orElse() 和 orElseGet() 方法，Optional 还定义了 orElseThrow() API —— 它会在对象为空的时候抛出异常，而不是返回备选的值：

@Test(expected = IllegalArgumentException.class)
public void whenThrowException_thenOk() {
    User result = Optional.ofNullable(user)
      .orElseThrow( () -> new IllegalArgumentException());
}

这里，如果 user 值为 null，会抛出 IllegalArgumentException。
这个方法让我们有更丰富的语义，可以决定抛出什么样的异常，而不总是抛出 NullPointerException。
现在我们已经很好地理解了如何使用 Optional，我们来看看其它可以对 Optional 值进行转换和过滤的方法。

使用isPresent()检查值

back

我们可以使用这个API检查一个Optional对象中是否有值，只有值非空才返回true。

@Test
public void whenOptionalFilterWorks_thenCorrect() {
    Integer year = 2016;
    Optional<Integer> yearOptional = Optional.of(year);
    boolean is2016 = yearOptional.filter(y -> y == 2016).isPresent();
    assertTrue(is2016);
    boolean is2017 = yearOptional.filter(y -> y == 2017).isPresent();
    assertFalse(is2017);
}

使用get()

back

@Test
public void givenOptional_whenGetsValue_thenCorrect() {
    Optional<String> opt = Optional.of("baeldung");
    String name = opt.get();

    assertEquals("baeldung", name);
}

使用get() API 也可以返回被包裹着的值。但是必须是值存在时，当值不存在时，它会抛出一个NoSuchElementException异常，如下所示:

@Test(expected = NoSuchElementException.class)
public void givenOptionalWithNull_whenGetThrowsException_thenCorrect() {
    Optional<String> opt = Optional.ofNullable(null);
    String name = opt.get();
}

因为这个方法与我们使用Optional的目的相违背，所以可以预见在不久将来它或许会被抛弃，建议还是使用其他的方法。

filter()

back

接收一个函数式接口，当符合接口时，则返回一个Optional对象，否则返回一个空的Optional对象。

这个API作用一般就是拒绝掉不符合条件的，比如拒绝掉错误的电子邮箱.
以下更有意义的一个实例：

/**
     - 测试年龄是否在范围内（18-29）
     */
    @Test
    public void testPersonAge(){
        assertTrue(ageInRange(18,29,new PersonModel("1",26,"2")));
        System.out.println("在");
        assertFalse(ageInRange(18,29,new PersonModel("1",36,"2")));
        assertFalse(ageInRange(18,29,null));
        assertFalse(ageInRange(18,29,new PersonModel("1",null,"2")));
    }

    public boolean ageInRange(Integer minAge, Integer maxAge, PersonModel personModel){
        return Optional.ofNullable(personModel)
                .map(PersonModel::getAge)
                .filter(age->age>= minAge)
                .filter(age->age<=maxAge).isPresent();
    }

温馨提示

map()仅仅是将一个值转换为另一个值，请谨记在心，这个操作并不会改变原来的值。
让我们仔细看看这段代码，首先，当我们传入一个null时，不会发生任何问题。其次，我们在这段code所写的唯一逻辑就如同此方法名所描述。
将filter()与map()一起使用可以做一些很强力的事情。

flatmap()

back

有时我们可以使用flatmap()替换map()，二者不同之处在于，map()只有当值不被包裹时才进行转换，而flatmap()接受一个被包裹着的值并且在转换之前对其解包。