JAVA8之妙用Optional解決判斷Null為空問題

來(lái)源：https://blog.csdn.net/zjhred/article/details/84976734

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背景

在文章的開頭，先說(shuō)下NPE問題，NPE問題就是，我們?cè)陂_發(fā)中經(jīng)常碰到的NullPointerException.假設(shè)我們有兩個(gè)類，他們的UML類圖如下圖所示。

在這種情況下，有如下代碼
user.getAddress().getProvince();
這種寫法，在user為null時(shí)，是有可能報(bào)NullPointerException異常的。為了解決這個(gè)問題，于是采用下面的寫法：
if(user!=null){
????Address?address?=?user.getAddress();
????if(address!=null){
????????String?province?=?address.getProvince();
????}
}
這種寫法是比較丑陋的，為了避免上述丑陋的寫法，讓丑陋的設(shè)計(jì)變得優(yōu)雅。JAVA8提供了Optional類來(lái)優(yōu)化這種寫法，接下來(lái)的正文部分進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明
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API介紹
先介紹一下API，與其他文章不同的是，本文采取類比的方式來(lái)講，同時(shí)結(jié)合源碼。而不像其他文章一樣，一個(gè)個(gè)API羅列出來(lái)，讓人找不到重點(diǎn)。
1、Optional(T value),empty(),of(T value),ofNullable(T value)
這四個(gè)函數(shù)之間具有相關(guān)性，因此放在一組進(jìn)行記憶。
先說(shuō)明一下，Optional(T value)，即構(gòu)造函數(shù)，它是private權(quán)限的，不能由外部調(diào)用的。其余三個(gè)函數(shù)是public權(quán)限，供我們所調(diào)用。那么，Optional的本質(zhì)，就是內(nèi)部?jī)?chǔ)存了一個(gè)真實(shí)的值，在構(gòu)造的時(shí)候，就直接判斷其值是否為空。好吧，這么說(shuō)還是比較抽象。直接上Optional(T value)構(gòu)造函數(shù)的源碼，如下圖所示。
那么，**of(T value)**的源碼如下：
public?static??Optional?of(T?value)?{
????return?new?Optional<>(value);
}
也就是說(shuō)of(T value)函數(shù)內(nèi)部調(diào)用了構(gòu)造函數(shù)。根據(jù)構(gòu)造函數(shù)的源碼我們可以得出兩個(gè)結(jié)論:
通過(guò)of(T value)函數(shù)所構(gòu)造出的Optional對(duì)象，當(dāng)Value值為空時(shí)，依然會(huì)報(bào)NullPointerException。
通過(guò)of(T value)函數(shù)所構(gòu)造出的Optional對(duì)象，當(dāng)Value值不為空時(shí)，能正常構(gòu)造Optional對(duì)象。
除此之外呢，Optional類內(nèi)部還維護(hù)一個(gè)value為null的對(duì)象，大概就是長(zhǎng)下面這樣的。
public?final?class?Optional?{
????//省略....
????private?static?final?Optional?EMPTY?=?new?Optional<>();
????private?Optional()?{
????????this.value?=?null;
????}
????//省略...
????public?static?Optional?empty()?{
????????@SuppressWarnings("unchecked")
????????Optional?t?=?(Optional)?EMPTY;
????????return?t;
????}
}
那么，empty（）的作用就是返回EMPTY對(duì)象。
好了鋪墊了這么多，可以說(shuō)ofNullable(T value)的作用了，上源碼。
?public?static??Optional?ofNullable(T?value)?{
????return?value?==?null???empty()?:?of(value);
}
好吧，大家應(yīng)該都看得懂什么意思了。相比較of(T value)的區(qū)別就是，當(dāng)value值為null時(shí)，of(T value)會(huì)報(bào)NullPointerException異常；ofNullable(T value)不會(huì)throw Exception，ofNullable(T value)直接返回一個(gè)EMPTY對(duì)象。
那是不是意味著，我們?cè)陧?xiàng)目中只用ofNullable函數(shù)而不用of函數(shù)呢?
不是的，一個(gè)東西存在那么自然有存在的價(jià)值。當(dāng)我們?cè)谶\(yùn)行過(guò)程中，不想隱藏NullPointerException。而是要立即報(bào)告，這種情況下就用Of函數(shù)。但是不得不承認(rèn)，這樣的場(chǎng)景真的很少。博主也僅在寫junit測(cè)試用例中用到過(guò)此函數(shù)。
2、orElse(T other)，orElseGet(Supplier other)和orElseThrow(Supplier exceptionSupplier)
這三個(gè)函數(shù)放一組進(jìn)行記憶，都是在構(gòu)造函數(shù)傳入的value值為null時(shí)，進(jìn)行調(diào)用的。orElse和orElseGet的用法如下所示，相當(dāng)于value值為null時(shí)，給予一個(gè)默認(rèn)值:
@Test
public?void?test()?{
????User?user?=?null;
????user?=?Optional.ofNullable(user).orElse(createUser());
????user?=?Optional.ofNullable(user).orElseGet(()?->?createUser());
????
}
public?User?createUser(){
????User?user?=?new?User();
????user.setName("zhangsan");
????return?user;
}
這兩個(gè)函數(shù)的區(qū)別：當(dāng)user值不為null時(shí)，orElse函數(shù)依然會(huì)執(zhí)行createUser()方法，而orElseGet函數(shù)并不會(huì)執(zhí)行createUser()方法，大家可自行測(cè)試。
至于orElseThrow，就是value值為null時(shí),直接拋一個(gè)異常出去，用法如下所示。
User?user?=?null;
Optional.ofNullable(user).orElseThrow(()->new?Exception("用戶不存在"));
3、map(Function mapper)和flatMap(Function> mapper)
這兩個(gè)函數(shù)放在一組記憶，這兩個(gè)函數(shù)做的是轉(zhuǎn)換值的操作。
直接上源碼
?public?final?class?Optional?{
????//省略....
?????public?Optional?map(Function?mapper)?{
????????Objects.requireNonNull(mapper);
????????if?(!isPresent())
????????????return?empty();
????????else?{
????????????return?Optional.ofNullable(mapper.apply(value));
????????}
????}
????//省略...
?????public?Optional?flatMap(Function>?mapper)?{
????????Objects.requireNonNull(mapper);
????????if?(!isPresent())
????????????return?empty();
????????else?{
????????????return?Objects.requireNonNull(mapper.apply(value));
????????}
????}
}
這兩個(gè)函數(shù)，在函數(shù)體上沒什么區(qū)別。唯一區(qū)別的就是入?yún)?，map函數(shù)所接受的入?yún)㈩愋蜑?/span>Function，而flapMap的入?yún)㈩愋蜑?/span>Function>。
在具體用法上，對(duì)于map而言：
如果User結(jié)構(gòu)是下面這樣的。
public?class?User?{
????private?String?name;
????public?String?getName()?{
????????return?name;
????}
}
這時(shí)候取name的寫法如下所示。
String?city?=?Optional.ofNullable(user).map(u->?u.getName()).get();
對(duì)于flatMap而言:
如果User結(jié)構(gòu)是下面這樣的。
public?class?User?{
????private?String?name;
????public?Optional?getName()?{
????????return?Optional.ofNullable(name);
????}
}
這時(shí)候取name的寫法如下所示：
String?city?=?Optional.ofNullable(user).flatMap(u->?u.getName()).get();
4、isPresent()和ifPresent(Consumer consumer)
這兩個(gè)函數(shù)放在一起記憶，isPresent即判斷value值是否為空，而ifPresent就是在value值不為空時(shí)，做一些操作。這兩個(gè)函數(shù)的源碼如下
public?final?class?Optional?{
????//省略....
????public?boolean?isPresent()?{
????????return?value?!=?null;
????}
????//省略...
????public?void?ifPresent(Consumer?consumer)?{
????????if?(value?!=?null)
????????????consumer.accept(value);
????}
}
需要額外說(shuō)明的是，大家千萬(wàn)不要把
if?(user?!=?null){
???//?TODO:?do?something
}
給寫成
User?user?=?Optional.ofNullable(user);
if?(Optional.isPresent()){
???//?TODO:?do?something
}
因?yàn)檫@樣寫，代碼結(jié)構(gòu)依然丑陋。作者會(huì)在后面給出正確寫法。
至于ifPresent(Consumer consumer)，用法也很簡(jiǎn)單，如下所示
Optional.ofNullable(user).ifPresent(u->{
????//?TODO:?do?something
});
5、filter(Predicate predicate)
不多說(shuō)，直接上源碼
public?final?class?Optional?{
????//省略....
???Objects.requireNonNull(predicate);
????????if?(!isPresent())
????????????return?this;
????????else
????????????return?predicate.test(value)???this?:?empty();
}
filter 方法接受一個(gè)?Predicate?來(lái)對(duì)?Optional?中包含的值進(jìn)行過(guò)濾，如果包含的值滿足條件，那么還是返回這個(gè) Optional；否則返回?Optional.empty。
用法如下：
Optional?user1?=?Optional.ofNullable(user).filter(u?->?u.getName().length()<6);
如上所示，如果user的name的長(zhǎng)度是小于6的，則返回。如果是大于6的，則返回一個(gè)EMPTY對(duì)象。
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實(shí)戰(zhàn)使用
例一
在函數(shù)方法中，以前寫法。
public?String?getCity(User?user)??throws?Exception{
????????if(user!=null){
????????????if(user.getAddress()!=null){
????????????????Address?address?=?user.getAddress();
????????????????if(address.getCity()!=null){
????????????????????return?address.getCity();
????????????????}
????????????}
????????}
????????throw?new?Excpetion("取值錯(cuò)誤");?
????}
JAVA8寫法。
public?String?getCity(User?user)?throws?Exception{
????return?Optional.ofNullable(user)
???????????????????.map(u->?u.getAddress())
???????????????????.map(a->a.getCity())
???????????????????.orElseThrow(()->new?Exception("取指錯(cuò)誤"));
}
例二
比如，在主程序中，以前寫法。
if(user!=null){
????dosomething(user);
}
JAVA8寫法。
?Optional.ofNullable(user)
????.ifPresent(u->{
????????dosomething(u);
});
例三
以前寫法。
public?User?getUser(User?user)?throws?Exception{
????if(user!=null){
????????String?name?=?user.getName();
????????if("zhangsan".equals(name)){
????????????return?user;
????????}
????}else{
????????user?=?new?User();
????????user.setName("zhangsan");
????????return?user;
????}
}
java8寫法。
public?User?getUser(User?user)?{
????return?Optional.ofNullable(user)
???????????????????.filter(u->"zhangsan".equals(u.getName()))
???????????????????.orElseGet(()->?{
????????????????????????User?user1?=?new?User();
????????????????????????user1.setName("zhangsan");
????????????????????????return?user1;
???????????????????});
}
其他的例子，不一一列舉了。不過(guò)采用這種鏈?zhǔn)骄幊?，雖然代碼優(yōu)雅了。但是，邏輯性沒那么明顯，可讀性有所降低，大家項(xiàng)目中看情況酌情使用

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