歡迎交流java8新特性系列文章：http://www.itdecent.cn/nb/27231419 . [1][2][3][4][5]
一、簡介
????Optional類是Java8為了解決null值判斷問題，借鑒google guava類庫的Optional類而引入的一個同名Optional類，使用Optional類可以避免顯式的null值判斷（null的防御性檢查），避免null導(dǎo)致的NPE（NullPointerException）。
????我們來看一段代碼：
public static String getGender(Student student)
{
if(null == student)
{
return "Unkown";
}
return student.getGender();
}
這是一個獲取學(xué)生性別的方法，方法入?yún)橐粋€Student對象，為了防止student對象為null， 做了防御性檢查：如果值為null，返回"Unkown"。
????再看使用Optional優(yōu)化后的方法：
public static String getGender(Student student)
{
return Optional.ofNullable(student).map(u -> u.getGender()).orElse("Unkown");
}
????可以看到，Optional類結(jié)合lambda表達(dá)式的使用能夠讓開發(fā)出的代碼更簡潔和優(yōu)雅。
二、Optional對象的創(chuàng)建
???? 我們看下Optional類的部分源碼：
private static final Optional<?> EMPTY = new Optional<>();
private final T value;
private Optional() {
this.value = null;
}
public static<T> Optional<T> empty() {
@SuppressWarnings("unchecked")
Optional<T> t = (Optional<T>) EMPTY;
return t;
}
private Optional(T value) {
this.value = Objects.requireNonNull(value);
}
public static <T> Optional<T> of(T value) {
return new Optional<>(value);
}
public static <T> Optional<T> ofNullable(T value) {
return value == null ? empty() : of(value);
}
可以看出，Optional類的兩個構(gòu)造方法都是private型的，因此類外部不能顯示的使用new Optional()的方式來創(chuàng)建Optional對象，但是Optional類提供了三個靜態(tài)方法empty()、of(T value)、ofNullable(T value)來創(chuàng)建Optinal對象，示例如下：
// 1、創(chuàng)建一個包裝對象值為空的Optional對象
Optional<String> optStr = Optional.empty();
// 2、創(chuàng)建包裝對象值非空的Optional對象
Optional<String> optStr1 = Optional.of("optional");
// 3、創(chuàng)建包裝對象值允許為空的Optional對象
Optional<String> optStr2 = Optional.ofNullable(null);
三、Optional 類典型接口的使用
下面以一些典型場景為例，列出Optional API常用接口的用法，并附上相應(yīng)代碼。
3.1??get()方法
???? 簡單看下get()方法的源碼：
public T get() {
if (value == null) {
throw new NoSuchElementException("No value present");
}
return value;
}
可以看到，get()方法主要用于返回包裝對象的實際值，但是如果包裝對象值為null，會拋出NoSuchElementException異常。
3.2??isPresent()方法
???? isPresent()方法的源碼：
public boolean isPresent() {
return value != null;
}
可以看到，isPresent()方法用于判斷包裝對象的值是否非空。下面我們來看一段糟糕的代碼：
public static String getGender(Student student)
{
Optional<Student> stuOpt = Optional.ofNullable(student);
if(stuOpt.isPresent())
{
return stuOpt.get().getGender();
}
return "Unkown";
}
這段代碼實現(xiàn)的是第一章(簡介)中的邏輯，但是這種用法不但沒有減少null的防御性檢查，而且增加了Optional包裝的過程，違背了Optional設(shè)計的初衷，因此開發(fā)中要避免這種糟糕的使用~
3.3??ifPresent()方法
???? ifPresent()方法的源碼：
public void ifPresent(Consumer<? super T> consumer) {
if (value != null)
consumer.accept(value);
}
ifPresent()方法接受一個Consumer對象（消費函數(shù)），如果包裝對象的值非空，運行Consumer對象的accept()方法。示例如下：
public static void printName(Student student)
{
Optional.ofNullable(student).ifPresent(u -> System.out.println("The student name is : " + u.getName()));
}
上述示例用于打印學(xué)生姓名，由于ifPresent()方法內(nèi)部做了null值檢查，調(diào)用前無需擔(dān)心NPE問題。
3.4??filter()方法
???? filter()方法的源碼：
public Optional<T> filter(Predicate<? super T> predicate) {
Objects.requireNonNull(predicate);
if (!isPresent())
return this;
else
return predicate.test(value) ? this : empty();
}
filter()方法接受參數(shù)為Predicate對象，用于對Optional對象進行過濾，如果符合Predicate的條件，返回Optional對象本身，否則返回一個空的Optional對象。舉例如下：
public static void filterAge(Student student)
{
Optional.ofNullable(student).filter( u -> u.getAge() > 18).ifPresent(u -> System.out.println("The student age is more than 18."));
}
上述示例中，實現(xiàn)了年齡大于18的學(xué)生的篩選。
3.5??map()方法
???? map()方法的源碼：
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));
}
}
map()方法的參數(shù)為Function（函數(shù)式接口）對象，map()方法將Optional中的包裝對象用Function函數(shù)進行運算，并包裝成新的Optional對象（包裝對象的類型可能改變）。舉例如下：
public static Optional<Integer> getAge(Student student)
{
return Optional.ofNullable(student).map(u -> u.getAge());
}
上述代碼中，先用ofNullable()方法構(gòu)造一個Optional<Student>對象，然后用map()計算學(xué)生的年齡，返回Optional<Integer>對象（如果student為null, 返回map()方法返回一個空的Optinal對象）。
3.6??flatMap()方法
???? flatMap()方法的源碼：
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));
}
}
跟map()方法不同的是，入?yún)unction函數(shù)的返回值類型為Optional<U>類型，而不是U類型，這樣flatMap()能將一個二維的Optional對象映射成一個一維的對象。以3.5中示例功能為例，進行faltMap()改寫如下：
public static Optional<Integer> getAge(Student student)
{
return Optional.ofNullable(student).flatMap(u -> Optional.ofNullable(u.getAge()));
}
3.7??orElse()方法
???? orElse()方法的源碼：
public T orElse(T other) {
return value != null ? value : other;
}
orElse()方法功能比較簡單，即如果包裝對象值非空，返回包裝對象值，否則返回入?yún)ther的值（默認(rèn)值）。如第一章（簡介）中提到的代碼：
public static String getGender(Student student)
{
return Optional.ofNullable(student).map(u -> u.getGender()).orElse("Unkown");
}
3.7??orElseGet()方法
???? orElseGet()方法的源碼：
public T orElseGet(Supplier<? extends T> other) {
return value != null ? value : other.get();
}
orElseGet()方法與orElse()方法類似，區(qū)別在于orElseGet()方法的入?yún)橐粋€Supplier對象，用Supplier對象的get()方法的返回值作為默認(rèn)值。如：
public static String getGender(Student student)
{
return Optional.ofNullable(student).map(u -> u.getGender()).orElseGet(() -> "Unkown");
}
3.8??orElseThrow()方法
???? orElseThrow()方法的源碼：
public <X extends Throwable> T orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier) throws X {
if (value != null) {
return value;
} else {
throw exceptionSupplier.get();
}
}
orElseThrow()方法其實與orElseGet()方法非常相似了，入?yún)⒍际荢upplier對象，只不過orElseThrow()的Supplier對象必須返回一個Throwable異常，并在orElseThrow()中將異常拋出：
public static String getGender1(Student student)
{
return Optional.ofNullable(student).map(u -> u.getGender()).orElseThrow(() -> new RuntimeException("Unkown"));
}
orElseThrow()方法適用于包裝對象值為空時需要拋出特定異常的場景。
四、注意事項
????使用Optional開發(fā)時要注意正確使用Optional的“姿勢”，特別注意不要使用3.2節(jié)提到的錯誤示范，謹(jǐn)慎使用isPresent()和get()方法，盡量多使用map()、filter()、orElse()等方法來發(fā)揮Optional的作用。
