Java8学习笔记之应用Optional的几种模式
1、创建Optional对象
1）声明一个空的Optional
可以通过静态工厂方法Optional.empty，创建一个空的Optional 对象：
Optional<Car> optCar = Optional.empty();
2）依据一个非空值创建Optional
还可以使用静态工厂方法Optional.of，依据一个非空值创建一个Optional对象：
Optional<Car> optCar = Optional.of(car);
如果car是一个null，代码会立即抛出一个NullPointerException，而不是等到你访问car的属性值时才返回一个错误。
3）可接受null的Optional
使用静态工厂方法Optional.ofNullable，你可以创建一个允许null值的Optional对象：
Optional<Car> optCar = Optional.ofNullable(car);
如果car是null，那么得到的Optional对象就是个空对象。
2、使用map从Optional 对象中提取和转换值
从对象中提取信息是一种比较常见的模式。Optional提供了一个map方法。它的工作方式如下：
Optional<Insurance> optInsurance = Optional.ofNullable(insurance);
Optional<String> name = optInsurance.map(Insurance::getName);
map操作会将提供的函数应用于流的每个元素，你可以把Optional对象看成一种特殊的集合数据，它至多包含一个元素。如果Optional包含一个值，那函数就将该值作为参数传递给map，对该值进行转换。如果Optional为空，就什么也不做。
Stream和Optional的map方法对比
3、使用flatMap链接Optional对象
两层的optional对象
flatMap方法：使用流时，flatMap方法接受一个函数作为参数，这个函数的返回值是另一个流。这个方法会应用到流中的每一个元素，终形成一个新的流的流。flagMap会用流的内容替换每个新生成的流。
Stream和Optional的flagMap方法对比
传递给流的flatMap方法会将每个正方形转换为另一个流中的两个三角形。那么，map操作的结果就包含有三个新的流，每一个流包含两个三角形，但flatMap方法会将这种两层的流合并为一个包含六个三角形的单一流。
传递给optional的flatMap方法的函数会将原始包含正方形的optional对象转换为包含三角形的optional对象。如果将该方法传递给map方法，结果会是一个Optional对象，而这个Optional对象中包含了三角形；但flatMap方法会将这种两层的Optional对象转换为包含三角形的单一Optional对象。
public String getCarInsuranceName(Optional<Person> person) {
return person.flatMap(Person::getCar)
.flatMap(Car::getInsurance)
.map(Insurance::getName)
.orElse("Unknown"); //如果Optional的结果值为空，设置默认值
}
这种方式的优点，它通过类型系统让你的域模型中隐藏的知识显式地体现在代码中。声明方法接受一个Optional参数，或者将结果作为Optional类型返回，让方法的使用者，很清楚地知道它可以接受空值，或者它可能返回一个空值。
使用Optional解引用串接的Person/Car/Insurance
以Optional封装的Person入手，对其调用flatMap(Person::getCar)。这种调用逻辑上可以划分为三步。
第一步，某个Function作为参数，被传递给由Optional封装的Person对象，对其进行转换。这个场景中，Function的具体表现是一个方法引用，即对Person对象的getCar方法进行调用。由于该方法返回一个Optional<Car>类型的对象，Optional内的Person也被转换成了这种对象的实例，结果就是一个两层的Optional对象，最终它们会被flagMap操作合并。可以将这种合并操作简单地看成把两个Optional对象结合在一起，如果其中有一个对象为空，就构成一个空的Optional对象。对一个空的Optional对象调用flatMap，结果不会发生任何改变， 返回值也是个空的Optional对象。如果Optional封装了一个Person对象，传递给flapMap的Function，就会应用到Person上对其进行处理。上例中，由于Function的返回值已经是一个Optional对象，flapMap方法就直接将其返回。
第二步，它会将Optional<Car>转换为Optional<Insurance>。
第三步，会将Optional<Insurance>转化为Optional<String>对象，由于Insurance.getName() 方法的返回类型为String，不需要进行flapMap操作了。
由于Optional类设计时没特别考虑将其作为类的字段使用，所以它也并未实现Serializable接口。如果你的应用使用了某些要求序列化的库或者框架，在域模型中使用Optional，有可能引发应用程序故障。用Optional声明域模型中的某些类型是个不错的主意，尤其是你需要遍历有可能全部或部分为空，或者可能不存在的对象时。如果你一定要实现序列化的域模型，替代方案是，提供一个能访问声明为Optional、变量值可能缺失的接口，如下：
public class Person {
private Car car;
public Optional<Car> getCarAsOptional() {
return Optional.ofNullable(car);
}
}
4、默认行为及解引用Optional对象
采用orElse方法读取这个变量的值，使用这种方式你还可以定义一个默认值，遇到空的Optional变量时，默认值会作为该方法的调用返回值。Optional类提供了多种方法读取Optional实例中的变量值。
get()是这些方法中最简单但又最不安全的方法。如果变量存在，它直接返回封装的变量值，否则就抛出一个NoSuchElementException异常。除非你非常确定Optional变量一定包含值，否则不要使用这个方法。此外，这种方式即便相对于嵌套式的null检查，也并未体现出多大的改进。
orElse(T other)，它允许你在Optional对象不包含值时提供一个默认值。
orElseGet(Supplier<? extends T> other)是orElse方法的延迟调用版，Supplier方法只有在Optional对象不含值时才执行调用。如果创建默认值是耗时费力的工作，应该考虑采用这种方式，或者需要非常确定某个方法仅在Optional为空时才进行调用，也可以考虑该方式（这种情况有严格的限制条件）。
orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier)和get方法类似， 它们遇到Optional对象为空时都会抛出一个异常，但是使用orElseThrow你可以定制希望抛出的异常类型。
ifPresent(Consumer<? super T>)让你能在变量值存在时执行一个作为参数传入的方法，否则就不进行任何操作。
5、两个Optional对象的组合
假设你有这样一个方法，它接受一个Person和一个Car对象，并以此为条件对外部提供的服务进行查询，通过一些复杂的业务逻辑，试图找到满足该组合的最便宜的保险公司：
public Insurance findCheapestInsurance(Person person, Car car) {
// 不同的保险公司提供的查询服务
// 对比所有数据
return cheapestCompany;
}
假设你想要该方法的一个null-安全的版本，它接受两个Optional对象作为参数，返回值是一个Optional<Insurance>对象，如果传入的任何一个参数值为空，它的返回值亦为空。Optional类还提供了一个isPresent方法，如果Optional对象包含值，该方法就返回true。实现方式如下：
public Optional<Insurance> nullSafeFindCheapestInsurance(Optional<Person> person, Optional<Car> car) {
if (person.isPresent() && car.isPresent()) {
return Optional.of(findCheapestInsurance(person.get(), car.get()));
} else return Optional.empty();
}
此方法可以清楚的知道无论是person还是car，它的值都有可能为空，出现这种情况时，方法的返回值也不会包含任何值。但是，该方法的具体实现和之前曾经实现的null检查太相似了：方法接受一个Person和一个Car对象作为参数，而二者都有可能为null。
以不解包的方式组合两个Optional对象：
public Optional<Insurance> nullSafeFindCheapestInsurance(Optional<Person> person, Optional<Car> car) {
return person.flatMap(p -> car.map(c -> findCheapestInsurance(p, c)));
}
对第一个Optional对象调用flatMap方法，如果它是个空值，传递给它的Lambda表达式不会执行，这次调用会直接返回一个空的Optional对象。反之，如果person对象存在，这次调用会将其作为函数Function的输入，并按照与flatMap方法的约定返回 一个Optional<Insurance>对象。这个函数的函数体会对第二个Optional对象执行map操作，如果第二个对象不包含car，函数Function就返回一个空的Optional对象，整个nullSafeFindCheapestInsuranc方法的返回值也是一个空的Optional对象。最后，如果person和car对象都存在，作为参数传递给map方法的Lambda表达式能够使用这两个值安全地调用原始的findCheapestInsurance方法，完成期望的操作。
6、使用filter剔除特定的值
如果经常需要调用某个对象的方法，查看它的某些属性，可以使用Optional对象的filter方法。
Optional<Insurance> optInsurance = ...;
optInsurance.filter(insurance -> "CambridgeInsurance".equals(insurance.getName())) .ifPresent(x -> System.out.println("ok"));
filter方法接受一个谓词作为参数。如果Optional对象的值存在，并且它符合谓词的条件，filter方法就返回其值；否则它就返回一个空的Optional对象。如果Optional 对象为空，它不做任何操作，反之，它就对Optional对象中包含的值施加谓词操作。如果该操作的结果为true，它不做任何改变，直接返回该Optional对象，否则就将该值过滤掉，将Optional的值置空。
对Optional对象进行过滤：
public String getCarInsuranceName(Optional<Person> person, int minAge)
找出年龄大于或者等于minAge参数的Person所对应的保险公司列表：可以对Optional封装的Person对象进行filter操作，设置相应的条件谓词，即如果person的年龄大于minAge参数的设定值，就返回该值，并将谓词传递给filter方法。
public String getCarInsuranceName(Optional<Person> person, int minAge) {
return person.filter(p -> p.getAge() >= minAge)
.flatMap(Person::getCar)
.flatMap(Car::getInsurance)
.map(Insurance::getName)
.orElse("Unknown");
}
Optional类的方法说明：
empty：返回一个空的Optional实例。
filter：如果值存在并且满足提供的谓词，就返回包含该值的Optional对象；否则返回一个空的Optional对象。
flatMap：如果值存在，就对该值执行提供的mapping函数调用，返回一个Optional类型的值，否则就返回一个空的Optional对象。
get：如果该值存在，将该值用Optional封装返回，否则抛出一个NoSuchElementException异常。
ifPresent：如果值存在，就执行使用该值的方法调用，否则什么也不做。
isPresent：如果值存在就返回true，否则返回false。
map：如果值存在，就对该值执行提供的mapping函数调用。
of：将指定值用Optional封装之后返回，如果该值为null，则抛出一个NullPointerException异常。
ofNullable：将指定值用Optional封装之后返回，如果该值为null，则返回一个空的Optional对象。
orElse：如果有值则将其返回，否则返回一个默认值。
orElseGet：如果有值则将其返回，否则返回一个由指定的Supplier接口生成的值。
orElseThrow：如果有值则将其返回，否则抛出一个由指定的Supplier接口生成的异常。
--参考文献《Java8实战》
