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1.前言

相信不少小伙伴已經(jīng)被java的NPE(Null Pointer Exception)所謂的空指針異常搞的頭昏腦漲,有大佬說過“防止 NPE，是程序員的基本修養(yǎng)。”但是修養(yǎng)歸修養(yǎng)，也是我們程序員最頭疼的問題之一，那么我們今天就要盡可能的利用Java8的新特性 Optional來盡量簡化代碼同時(shí)高效處理NPE（Null Pointer Exception 空指針異常）

2.認(rèn)識(shí)Optional并使用

簡單來說，Opitonal類就是Java提供的為了解決大家平時(shí)判斷對象是否為空用 會(huì)用 null!=obj 這樣的方式存在的判斷，從而令人頭疼導(dǎo)致NPE（Null Pointer Exception 空指針異常），同時(shí)Optional的存在可以讓代碼更加簡單，可讀性跟高，代碼寫起來更高效.

常規(guī)判斷： 

//對象 人  
//屬性有 name，age  
Person person=new Person();  
if (null==person){  
   return "person為null";  
}  
return person; 

使用Optional： 

//對象 人  
//屬性有 name，age  
Person person=new Person();  
return Optional.ofNullable(person).orElse("person為null"); 

測試展示類Person代碼(如果有朋友不明白可以看一下這個(gè))： 

public class Person {  
    private String name;  
    private Integer age;  
    public Person(String name, Integer age) {  
        this.name = name;  
        this.age = age;  
    }  
    public Person() {  
    }  
    public String getName() {  
        return name;  
    }  
    public void setName(String name) {  
        this.name = name;  
    } 
    public Integer getAge() {  
        return age;  
    }  
    public void setAge(Integer age) {  
        this.age = age;  
    }  
} 

下面，我們就高效的學(xué)習(xí)一下神奇的Optional類！

2.1 Optional對象創(chuàng)建

首先我們先打開Optional的內(nèi)部,去一探究竟 先把幾個(gè)創(chuàng)建Optional對象的方法提取出來 

public final class Optional<T> {  
   private static final Optional<?> EMPTY = new Optional<>();  
   private final T value;  
   //我們可以看到兩個(gè)構(gòu)造方格都是private 私有的  
   //說明 我們沒辦法在外面去new出來Optional對象  
   private Optional() {  
        this.value = null;  
    }  
   private Optional(T value) {  
        this.value = Objects.requireNonNull(value);  
    }  
    //這個(gè)靜態(tài)方法大致 是創(chuàng)建出一個(gè)包裝值為空的一個(gè)對象因?yàn)闆]有任何參數(shù)賦值  
   public static<T> Optional<T> empty() {  
        @SuppressWarnings("unchecked")  
        Optional<T> t = (Optional<T>) EMPTY;  
        return t;  
    }  
    //這個(gè)靜態(tài)方法大致 是創(chuàng)建出一個(gè)包裝值非空的一個(gè)對象 因?yàn)樽隽速x值  
   public static <T> Optional<T> of(T value) {  
        return new Optional<>(value);  
    }  
    //這個(gè)靜態(tài)方法大致是 如果參數(shù)value為空，則創(chuàng)建空對象，如果不為空，則創(chuàng)建有參對象  
   public static <T> Optional<T> ofNullable(T value) {  
        return value == null ? empty() : of(value);  
    }  
 } 

再做一個(gè)簡單的實(shí)例展示 與上面對應(yīng) 

// 1、創(chuàng)建一個(gè)包裝對象值為空的Optional對象  
Optional<String> optEmpty = Optional.empty();  
// 2、創(chuàng)建包裝對象值非空的Optional對象  
Optional<String> optOf = Optional.of("optional");  
// 3、創(chuàng)建包裝對象值允許為空也可以不為空的Optional對象  
Optional<String> optOfNullable1 = Optional.ofNullable(null);  
Optional<String> optOfNullable2 = Optional.ofNullable("optional"); 

我們關(guān)于創(chuàng)建Optional對象的內(nèi)部方法大致分析完畢 接下來也正式的進(jìn)入Optional的學(xué)習(xí)與使用中。更多Java面試技術(shù)點(diǎn)，在Java知音公眾號內(nèi)回復(fù)“面試題聚合”

2.2 Optional.get()方法(返回對象的值)

get()方法是返回一個(gè)option的實(shí)例值 源碼： 

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

也就是如果value不為空則做返回，如果為空則拋出異常 "No value present" 簡單實(shí)例展示 

Person person=new Person();  
person.setAge(2); 
 
Optional.ofNullable(person).get(); 

2.3 Optional.isPresent()方法(判讀是否為空)

isPresent()方法就是會(huì)返回一個(gè)boolean類型值，如果對象不為空則為真，如果為空則false 源碼: 

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

簡單的實(shí)例展示: 

Person person=new Person();  
person.setAge(2);  
if (Optional.ofNullable(person).isPresent()){  
    //寫不為空的邏輯  
    System.out.println("不為空");  
} else{  
    //寫為空的邏輯  
    System.out.println("為空");  
} 

2.4 Optional.ifPresent()方法(判讀是否為空并返回函數(shù))

這個(gè)意思是如果對象非空，則運(yùn)行函數(shù)體 源碼: 

public void ifPresent(Consumer<? super T> consumer) {  
       //如果value不為空，則運(yùn)行accept方法體  
       if (value != null)  
           consumer.accept(value);  
   } 

看實(shí)例： 

Person person=new Person();  
person.setAge(2);  
Optional.ofNullable(person).ifPresent(p -> System.out.println("年齡"+p.getAge())); 

如果對象不為空，則會(huì)打印這個(gè)年齡，因?yàn)閮?nèi)部已經(jīng)做了NPE（非空判斷），所以就不用擔(dān)心空指針異常了。擴(kuò)展知識(shí)點(diǎn)：巧用Java8中的Stream，讓集合操作飛起來！

2.5 Optional.filter()方法(過濾對象)

filter()方法大致意思是，接受一個(gè)對象，然后對他進(jìn)行條件過濾，如果條件符合則返回Optional對象本身，如果不符合則返回空Optional

源碼： 

public Optional<T> filter(Predicate<? super T> predicate) {  
    Objects.requireNonNull(predicate);  
    //如果為空直接返回this  
    if (!isPresent())  
                return this; else  
            //判斷返回本身還是空Optional  
    return predicate.test(value) ? this : empty();  
} 

簡單實(shí)例： 

Person person=new Person();  
person.setAge(2);  
Optional.ofNullable(person).filter(p -> p.getAge()>50); 

2.6 Optional.map()方法(對象進(jìn)行二次包裝) 

map()方法將對應(yīng)Funcation函數(shù)式接口中的對象，進(jìn)行二次運(yùn)算，封裝成新的對象然后返回在Optional中 源碼：  
 public<U> Optional<U> map(Function<? super T, ? extends U> mapper) {  
        Objects.requireNonNull(mapper);  
        //如果為空返回自己  
        if (!isPresent())  
            return empty();  
        else {  
        //否則返回用方法修飾過的Optional  
            return Optional.ofNullable(mapper.apply(value));  
        }  
    } 

實(shí)例展示： 

Person person1=new Person();  
person.setAge(2);  
String optName = Optional.ofNullable(person).map(p -> person.getName()).orElse("name為空"); 

2.7 Optional.flatMap()方法(Optional對象進(jìn)行二次包裝)

map()方法將對應(yīng)Optional< Funcation >函數(shù)式接口中的對象，進(jìn)行二次運(yùn)算，封裝成新的對象然后返回在Optional中 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));  
    }  
} 

實(shí)例： 

Person person=new Person();  
person.setAge(2); 
Optional<Object> optName = Optional.ofNullable(person).map(p -> Optional.ofNullable(p.getName()).orElse("name為空")); 

2.8 Optional.orElse()方法(為空返回對象)

常用方法之一，這個(gè)方法意思是如果包裝對象為空的話，就執(zhí)行orElse方法里的value，如果非空，則返回寫入對象 源碼: 

public T orElse(T other) {  
    //如果非空，返回value，如果為空，返回other  
    return value != null ? value : other;  
} 

2.9 Optional.orElseGet()方法(為空返回Supplier對象)

這個(gè)與orElse很相似，入?yún)⒉灰粯樱雲(yún)镾upplier對象，為空返回傳入對象的.get()方法，如果非空則返回當(dāng)前對象 源碼: 

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

實(shí)例： 

Optional<Supplier<Person>> sup=Optional.ofNullable(Person::new);  
//調(diào)用get()方法，此時(shí)才會(huì)調(diào)用對象的構(gòu)造方法，即獲得到真正對象  
Optional.ofNullable(person).orElseGet(sup.get()); 

說真的對于Supplier對象我也懵逼了一下，去網(wǎng)上簡單查閱才得知 Supplier也是創(chuàng)建對象的一種方式,簡單來說，Suppiler是一個(gè)接口，是類似Spring的懶加載，聲明之后并不會(huì)占用內(nèi)存，只有執(zhí)行了get()方法之后，才會(huì)調(diào)用構(gòu)造方法創(chuàng)建出對象創(chuàng)建對象的語法的話就是Supplier<Person> supPerson= Person::new;

需要使用時(shí)supPerson.get()即可

2.10 Optional.orElseThrow()方法(為空返回異常)

這個(gè)我個(gè)人在實(shí)戰(zhàn)中也經(jīng)常用到這個(gè)方法，方法作用的話就是如果為空，就拋出你定義的異常，如果不為空返回當(dāng)前對象，在實(shí)戰(zhàn)中所有異常肯定是要處理好的，為了代碼的可讀性

源碼： 

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

實(shí)例：這個(gè)就貼實(shí)戰(zhàn)源碼了 

//簡單的一個(gè)查詢  
Member member = memberService.selectByPhone(request.getPhone());  
Optional.ofNullable(member).orElseThrow(() -> new ServiceException("沒有查詢的相關(guān)數(shù)據(jù)")); 

2.11 相似方法進(jìn)行對比分析

可能小伙伴看到這，沒用用過的話會(huì)覺得orElse()和orElseGet()還有orElseThrow()很相似，map()和flatMap()好相似

哈哈哈不用著急，都是從這一步過來的，我再給大家總結(jié)一下不同方法的異同點(diǎn)

orElse()和orElseGet()和orElseThrow()的異同點(diǎn)

方法效果類似，如果對象不為空，則返回對象，如果為空，則返回方法體中的對應(yīng)參數(shù)，所以可以看出這三個(gè)方法體中參數(shù)是不一樣的

•  orElse（T 對象）
•  orElseGet（Supplier < T >對象）
•  orElseThrow（異常）

map()和orElseGet的異同點(diǎn)

•  方法效果類似，對方法參數(shù)進(jìn)行二次包裝，并返回,入?yún)⒉煌?/li>
•  map（function函數(shù)）
•  flatmap（Optional< function >函數(shù)）

具體要怎么用，要根據(jù)業(yè)務(wù)場景以及代碼規(guī)范來定義，下面可以簡單看一下我在實(shí)戰(zhàn)中怎用使用神奇的Optional

3.實(shí)戰(zhàn)場景再現(xiàn)

場景1：

在service層中查詢一個(gè)對象，返回之后判斷是否為空并做處理 

//查詢一個(gè)對象  
Member member = memberService.selectByIdNo(request.getCertificateNo());  
//使用ofNullable加orElseThrow做判斷和操作  
Optional.ofNullable(member).orElseThrow(() -> new ServiceException("沒有查詢的相關(guān)數(shù)據(jù)")); 

場景2：

我們可以在dao接口層中定義返回值時(shí)就加上Optional 例如：我使用的是jpa，其他也同理 

public interface LocationRepository extends JpaRepository<Location, String> {  
Optional<Location> findLocationById(String id);  
} 

然在是Service中 

public TerminalVO findById(String id) {  
//這個(gè)方法在dao層也是用了Optional包裝了  
        Optional<Terminal> terminalOptional = terminalRepository.findById(id);  
        //直接使用isPresent()判斷是否為空  
        if (terminalOptional.isPresent()) {  
        //使用get()方法獲取對象值  
            Terminal terminal = terminalOptional.get();  
            //在實(shí)戰(zhàn)中，我們已經(jīng)免去了用set去賦值的繁瑣，直接用BeanCopy去賦值  
            TerminalVO terminalVO = BeanCopyUtils.copyBean(terminal, TerminalVO.class);  
            //調(diào)用dao層方法返回包裝后的對象  
            Optional<Location> location = locationRepository.findLocationById(terminal.getLocationId());  
            if (location.isPresent()) {  
                terminalVO.setFullName(location.get().getFullName());  
            }  
            return terminalVO;  
        }  
        //不要忘記拋出異常  
        throw new ServiceException("該終端不存在");  
    } 

4.Optional使用注意事項(xiàng)

Optional真么好用，真的可以完全替代if判斷嗎？

我想這肯定是大家使用完之后Optional之后可能會(huì)產(chǎn)生的想法，答案是否定的

舉一個(gè)最簡單的栗子：

例子1：

如果我只想判斷對象的某一個(gè)變量是否為空并且做出判斷呢？ 

Person person=new Person();  
person.setName("");  
persion.setAge(2);  
//普通判斷  
if(StringUtils.isNotBlank(person.getName())){  
  //名稱不為空執(zhí)行代碼塊  
}  
//使用Optional做判斷  
Optional.ofNullable(person).map(p -> p.getName()).orElse("name為空"); 

我覺得這個(gè)例子就能很好的說明這個(gè)問題，只是一個(gè)很簡單判斷，如果用了Optional我們還需要考慮包裝值，考慮代碼書寫，考慮方法調(diào)用，雖然只有一行，但是可讀性并不好，如果別的程序員去讀，我覺得肯定沒有if看的明顯

5.jdk1.9對Optional優(yōu)化

首先增加了三個(gè)方法:

or()、ifPresentOrElse() 和 stream()

or() 與orElse等方法相似，如果對象不為空返回對象，如果為空則返回or()方法中預(yù)設(shè)的值。

ifPresentOrElse() 方法有兩個(gè)參數(shù)：一個(gè) Consumer 和一個(gè) Runnable。如果對象不為空，會(huì)執(zhí)行 Consumer 的動(dòng)作，否則運(yùn)行 Runnable。相比ifPresent（）多了OrElse判斷。

stream()將Optional轉(zhuǎn)換成stream，如果有值就返回包含值的stream，如果沒值，就返回空的stream。

因?yàn)檫@個(gè)jdk1.9的Optional具體我沒有測試，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)有蠻好的文章已經(jīng)也能讓大家明白jdk1.9的option的優(yōu)化,我就不深入去說了。