《java 8 實(shí)戰(zhàn)》讀書筆記 -第十章用Optional取代null

時(shí)飛發(fā)布于2019-08-16 16:59 / 771人閱讀

摘要：但返回的是一個(gè)類型的對(duì)象，這意味著操作的結(jié)果是一個(gè)類型的對(duì)象。反之，如果對(duì)象存在，這次調(diào)用就會(huì)將其作為函數(shù)的輸入，并按照與方法的約定返回一個(gè)對(duì)象。

一、Optional 類入門

Java 8中引入了一個(gè)新的類java.util.Optional。變量存在時(shí)，Optional類只是對(duì)類簡(jiǎn)單封裝。變量不存在時(shí)，缺失的值會(huì)被建模成一個(gè)“空”
的Optional對(duì)象，由方法Optional.empty()返回。

二、應(yīng)用 Optional 的幾種模式 1.創(chuàng)建 Optional 對(duì)象 (1) 聲明一個(gè)空的Optional

正如前文已經(jīng)提到，你可以通過靜態(tài)工廠方法Optional.empty，創(chuàng)建一個(gè)空的Optional對(duì)象：

Optional optCar = Optional.empty();

(2) 依據(jù)一個(gè)非空值創(chuàng)建Optional

你還可以使用靜態(tài)工廠方法Optional.of，依據(jù)一個(gè)非空值創(chuàng)建一個(gè)Optional對(duì)象：

Optional optCar = Optional.of(car);

如果car是一個(gè)null，這段代碼會(huì)立即拋出一個(gè)NullPointerException，而不是等到你試圖訪問car的屬性值時(shí)才返回一個(gè)錯(cuò)誤。

(3) 可接受null的Optional

最后，使用靜態(tài)工廠方法Optional.ofNullable，你可以創(chuàng)建一個(gè)允許null值的Optional對(duì)象：

Optional optCar = Optional.ofNullable(car);

如果car是null，那么得到的Optional對(duì)象就是個(gè)空對(duì)象。

Optional提供了一個(gè)get方法用于獲取Optional變量中的值，不過get方法在遭遇到空的Optional對(duì)象時(shí)也會(huì)拋出異常，所以不按照約定的方式使用它，又會(huì)讓我們?cè)俣认萑胗蒼ull引起的代碼維護(hù)的夢(mèng)魘。

2.使用 map 從 Optional 對(duì)象中提取和轉(zhuǎn)換值

比如，你可能想要從insurance公司對(duì)象中提取公司的名稱。提取名稱之前，你需要檢查insurance對(duì)象是否為null，代碼如下所示：

String name = null; 
if(insurance != null){ 
 name = insurance.getName(); 
}

用Optional實(shí)現(xiàn)：

Optional optInsurance = Optional.ofNullable(insurance); 
Optional name = optInsurance.map(Insurance::getName);

原理示意：

3.使用 flatMap 鏈接 Optional 對(duì)象

Optional optPerson = Optional.of(person); 
Optional name = 
 optPerson.map(Person::getCar) //編譯無法通過
 .map(Car::getInsurance) 
 .map(Insurance::getName);

不幸的是，這段代碼無法通過編譯。為什么呢？optPerson是Optional類型的變量，調(diào)用map方法應(yīng)該沒有問題。但getCar返回的是一個(gè)Optional類型的對(duì)象，這意味著map操作的結(jié)果是一個(gè)Optional>類型的對(duì)象。因此，它對(duì)getInsurance的調(diào)用是非法的，因?yàn)樽钔鈱拥膐ptional對(duì)象包含了另一個(gè)optional對(duì)象的值，而它當(dāng)然不會(huì)支持getInsurance方法。
正確做法：

public String getCarInsuranceName(Optional person) { 
 return person.flatMap(Person::getCar) 
 .flatMap(Car::getInsurance) 
 .map(Insurance::getName) //Insurance::getName返回的是String類型，不是Optional
//返回的Optional可能是兩種情況：如果調(diào)用鏈上的任何一個(gè)
//方法返回一個(gè)空的Optional，那么結(jié)果就為空，否則返回的值就是你期望的保險(xiǎn)公司的名稱。
 .orElse("Unknown"); 
}

在域模型中使用Optional，以及為什么它們無法序列化
由于Optional類設(shè)計(jì)時(shí)就沒特別考慮將其作為類的字段使用，所以它也并未實(shí)現(xiàn)Serializable接口。
如果你一定要實(shí)現(xiàn)序列化的域模型，作為替代方案，我們建議你像下面這個(gè)例子那樣，提供一個(gè)能訪問聲明為Optional、變量值可能缺失的接口，代碼清單如下：
public class Person { 
 private Car car; 
 public Optional getCarAsOptional() { 
 return Optional.ofNullable(car); 
 } 
}

4. 默認(rèn)行為及解引用 Optional 對(duì)象

Optional類提供了多種方法讀取Optional實(shí)例中的變量值。

get()是這些方法中最簡(jiǎn)單但又最不安全的方法。如果變量存在，它直接返回封裝的變量值，否則就拋出一個(gè)NoSuchElementException異常。

orElse(T other)是我們?cè)诖a清單10-5中使用的方法，正如之前提到的，它允許你在Optional對(duì)象不包含值時(shí)提供一個(gè)默認(rèn)值。

orElseGet(Supplier other)是orElse方法的延遲調(diào)用版，Supplier方法只有在Optional對(duì)象不含值時(shí)才執(zhí)行調(diào)用。如果創(chuàng)建默認(rèn)值是件耗時(shí)費(fèi)力的工作，你應(yīng)該考慮采用這種方式（借此提升程序的性能），或者你需要非常確定某個(gè)方法僅在Optional為空時(shí)才進(jìn)行調(diào)用，也可以考慮該方式（這種情況有嚴(yán)格的限制條件）。

orElseThrow(Supplier exceptionSupplier)和get方法非常類似，它們?cè)庥鯫ptional對(duì)象為空時(shí)都會(huì)拋出一個(gè)異常，但是使用orElseThrow你可以定制希望拋出的異常類型。

ifPresent(Consumer)讓你能在變量值存在時(shí)執(zhí)行一個(gè)作為參數(shù)傳入的方法，否則就不進(jìn)行任何操作

5.以不解包的方式組合兩個(gè)Optional對(duì)象

public Insurance findCheapestInsurance(Person person, Car car) { 
 // 不同的保險(xiǎn)公司提供的查詢服務(wù)
 // 對(duì)比所有數(shù)據(jù)
 return cheapestCompany; 
}

public Optional nullSafeFindCheapestInsurance( 
 Optional person, Optional car) { 
 return person.flatMap(p -> car.map(c -> findCheapestInsurance(p, c))); 
}

這段代碼中，你對(duì)第一個(gè)Optional對(duì)象調(diào)用flatMap方法，如果它是個(gè)空值，傳遞給它的Lambda表達(dá)式不會(huì)執(zhí)行，這次調(diào)用會(huì)直接返回一個(gè)空的Optional對(duì)象。反之，如果person對(duì)象存在，這次調(diào)用就會(huì)將其作為函數(shù)Function的輸入，并按照與flatMap方法的約定返回一個(gè)Optional對(duì)象。這個(gè)函數(shù)的函數(shù)體會(huì)對(duì)第二個(gè)Optional對(duì)象執(zhí)行map操作，如果第二個(gè)對(duì)象不包含car，函數(shù)Function就返回一個(gè)空的Optional對(duì)象，整個(gè)nullSafeFindCheapestInsuranc方法的返回值也是一個(gè)空的Optional對(duì)象。最后，如果person和car對(duì)象都存在，作為參數(shù)傳遞給map方法的Lambda表達(dá)式能夠使用這兩個(gè)值安全地調(diào)用原始的findCheapestInsurance方法，完成期望的操作。

6.使用 filter 剔除特定的值

Optional optInsurance = ...; 
optInsurance.filter(insurance -> 
 "CambridgeInsurance".equals(insurance.getName())) 
 .ifPresent(x -> System.out.println("ok"));

filter方法接受一個(gè)謂詞作為參數(shù)。如果Optional對(duì)象的值存在，并且它符合謂詞的條件，
filter方法就返回其值；否則它就返回一個(gè)空的Optional對(duì)象。
Optional類的方法:

三、使用 Optional 的實(shí)戰(zhàn)示例 1.基礎(chǔ)類型的Optional對(duì)象

與 Stream對(duì)象一樣，Optional也提供了類似的基礎(chǔ)類型——OptionalInt、OptionalLong以及OptionalDouble，如果Stream對(duì)象包含了大量元素，出于性能的考量，使用基礎(chǔ)類型是不錯(cuò)的選擇，但對(duì)Optional對(duì)象而言，這個(gè)理由就不成立了，因?yàn)镺ptional對(duì)象最多只包含一個(gè)值。我們不推薦大家使用基礎(chǔ)類型的Optional，因?yàn)榛A(chǔ)類型的Optional不支持map、flatMap以及filter方法，而這些卻是Optional類最有用的方法。