Java8特性学习笔记（三） Optional

2021-12-24 本文已影响0人简单一点点

参考：

简介

Optional 是 Java8 提供的为了解决 null 安全问题的一个 API。善用 Optional 可以使我们代码中很多繁琐的设计变得十分优雅。

示例

为了方便，我们先定义一个简单的实体类 Book。

public class Book {
    
    private String name;
    private float price;

    public Book(String name, float price) {
        this.name = name;
        this.price = price;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public float getPrice() {
        return price;
    }

    public void setPrice(float price) {
        this.price = price;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Book{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", price=" + price +
                '}';
    }
}

然后看个例子，传统写法如下：

public static String getName(Book book) {
    if (book == null || book.getName() == null)
        return "Unknown";
    return book.getName();
}

使用 Optional 改为链式调用如下：

public static String getName(Book book) {
    return Optional.ofNullable(book)
            .map(user->user.getName())
            .orElse("Unknown");
}

不推荐的写法如下，这其实只是用 isPresent 方法来替代 u==null。

public static String getName(Book book) {
    Optional<Book> myBook = Optional.ofNullable(book);
    if (!myBook.isPresent())
        return "Unknown";
    return myBook.get().getName();
}

构造方法

Java 提供三个静态方法来构造一个Optional：

Optional.of(T value)，该方法通过一个非 null 的 value 来构造一个 Optional，返回的 Optional 包含了 value 这个值。对于该方法，传入的参数一定不能为 null，否则便会抛出 NullPointerException。

Optional<String> optStr1 = Optional.of("optional");

Optional.ofNullable(T value)，该方法和 of 方法的区别在于，传入的参数可以为 null , 但是前面 javadoc 不是说 Optional 只能包含非 null 值吗？原来该方法会判断传入的参数是否为 null，如果为 null 的话，返回的就是 Optional.empty()。

Optional<String> optStr2 = Optional.ofNullable(null);

Optional.empty()，该方法用来构造一个空的 Optional，即该 Optional 中不包含值,其实底层实现还是如果 Optional 中的 value 为 null 则该 Optional 为不包含值的状态，然后在 API 层面将 Optional 表现的不能包含 null 值，使得 Optional 只存在包含值和不包含值两种状态。

Optional<String> optStr = Optional.empty();

API方法

介绍一些经常使用的方法。

get

get()方法主要用于返回包装对象的实际值，但是如果包装对象值为null，会抛出NoSuchElementException异常。

示例：

String name = Optional.ofNullable(book).get().getName(); // book 不能为空

方法源码：

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

isPresent

isPresent()方法用于判断包装对象的值是否非空。

使用示例：

System.out.println(Optional.ofNullable(book).isPresent());

方法源码：

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

ifPresent

ifPresent()方法接受一个Consumer对象（消费函数），如果包装对象的值非空，运行Consumer对象的accept()方法。

示例：

public static void printName(Book book) {
    Optional.ofNullable(book).ifPresent(b ->  System.out.println("The Book name is : " + b.getName()));
}

方法源码：

public void ifPresent(Consumer<? super T> consumer) {
    if (value != null)
        consumer.accept(value);
}

filter

filter() 方法接受参数为 Predicate 对象，用于对 Optional 对象进行过滤，如果符合 Predicate 的条件，返回 Optional 对象本身，否则返回一个空的 Optional 对象。举例如下：

示例：

public static void filterPrice(Book book) {
    Optional.ofNullable(book).filter( b -> b.getPrice() > 10.0).ifPresent(b ->  System.out.println("The book price is more than 10.0."));
}

方法源码：

public Optional<T> filter(Predicate<? super T> predicate) {
    Objects.requireNonNull(predicate);
    if (!isPresent())
        return this;
    else
        return predicate.test(value) ? this : empty();
}

map

map() 方法的参数为 Function（函数式接口）对象，map()方法将 Optional 中的包装对象用 Function 函数进行运算，并包装成新的 Optional 对象（包装对象的类型可能改变）。

public static Optional<Float> getPrice(Book book) {
    return Optional.ofNullable(book).map(u -> u.getPrice());
}

方法源码：

public<U> Optional<U> map(Function<? super T, ? extends U> mapper) {
    Objects.requireNonNull(mapper);
    if (!isPresent())
        return empty();
    else {
        return Optional.ofNullable(mapper.apply(value));
    }
}

flatMap

跟map()方法不同的是，入参Function函数的返回值类型为 Optional<U> 类型，而不是 U 类型，这样 flatMap() 能将一个二维的Optional对象映射成一个一维的对象。将上例进行faltMap()改写如下：

public static Optional<Float> getPrice(Book book) {
    return Optional.ofNullable(book).flatMap(b -> Optional.ofNullable(b.getPrice()));
}

方法源码：

public<U> Optional<U> flatMap(Function<? super T, Optional<U>> mapper) {
    Objects.requireNonNull(mapper);
    if (!isPresent())
        return empty();
    else {
        return Objects.requireNonNull(mapper.apply(value));
    }
}

orElse

orElse()方法功能比较简单，即如果包装对象值非空，返回包装对象值，否则返回入参other的值（默认值）。

示例：

public static String getName(Book book) {
    return Optional.ofNullable(book)
            .map(user->user.getName())
            .orElse("Unknown");
}

方法源码：

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

orElseGet

orElseGet()方法与orElse()方法类似，区别在于orElseGet()方法的入参为一个Supplier对象，用Supplier对象的get()方法的返回值作为默认值。

示例：

public static String getName(Book book) {
    return Optional.ofNullable(book)
            .map(user->user.getName())
            .orElseGet(() -> "Unkown");
}

方法源码：

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

orElseThrow

orElseThrow()方法其实与orElseGet()方法非常相似了，入参都是Supplier对象，只不过orElseThrow()的Supplier对象必须返回一个Throwable异常，并在orElseThrow()中将异常抛出。

示例：

public static String getName(Book book) {
    return Optional.ofNullable(book)
            .map(user->user.getName())
            .orElseThrow(() -> new RuntimeException("Unkown"));
}

方法源码：

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

Java8特性学习笔记（三） Optional

简介

示例

构造方法

API方法

get

isPresent

ifPresent

filter

map

flatMap

orElse

orElseGet

orElseThrow

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