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Optional是JDK8引入的新特性，旨在解决空指针异常问题（后文采用NPE代指）。您可以将其看做为一个容器，可以存放null值或非null的对象，Optional类目的是迫使用户注意可能存在的NPE问题。关于它是否可以取代null值，可以参考下Java进阶篇（3）—Optional（是否使用Optional来代替null）这篇文章。
Optional不推荐作为属性、方法参数、集合元素。因为完全可以使用null值来取代Optional，并且Optional效率更加低下。甚至Optional类不能进行序列化。它的使用场景便在于可以作为方法返回值。来使得用户注意存在的NPE问题。
Optional类更像一把双刃剑，它可以尽量避免NPE对程序产生的潜在威胁，而且链式操作，可以更加直观、优雅的对复杂对象进行处理。但是它并不能解决NPE问题，并且它作为一个引用，效率会更加的低下。我们在使用过程中，不能滥用Optional类。
1. Optional类如何构建
既然Optional为存放对象的容器，我们首先考虑的如何将对象存入到Optional容器中。
| 方法 | 作用 |
|---|---|
| Optional.of(obj) | 它要求传入的 obj 不能是 null 值的, 若是null则抛出NullPointerException 异常上了 |
| Optional.empty() | 创建一个空的Optional对象 |
| Optional.ofNullable(obj) | 智能的创建Optional实例，即传入null则构建Optional.empty()，非null则构建Optional.of(obj) |
2. Option类如何使用
上面我们说到Optional并不能解决NPE问题，我们使用《1. Optional类如何构建》方法，将null值存入了Optional类，使用get()方法获取值时，会出现NoSuchElementException异常。实际上，他只是将NullPointerException异常进行了转化。在调用get()方法时，必须调用isPresent()方法，去判断对象是否存在。
2.1 Optional使用的错误案例
但是你以为这样就是正确使用Optional的姿势吗？
反例：若是我们以为这样可以解决NullPointException问题，那么可真是有点大材小用了。
@Test
public void test2() {
User user = null;
//构建Optional对象
Optional<User> optional = Optional.ofNullable(user);
//判断Optional对象是否存在
if (optional.isPresent()) {
//业务操作
System.out.println(optional.get());
} else {
//异常处理
throw new RuntimeException("user不存在");
}
}
由上例我们可以看出：isPresent()方法实际上和obj!=null方法没有任何的区别，若是没有isPresent()方法而单独使用get()调用。也可能存在NoSuchElementException异常。
Optional类型不能作为字段或者方法参数，Optional是一个类库方法，可明确表示可能无值请求下的返回类型。Optional类型不可序列化。
使用Optional时，应该尽量不调用Optional.get()方法，Optional.isPresent()更应该被看做一个私有的方法（在Optional中其他方法借助该方法进行逻辑判断），不应该用其处理NullPointerException异常。
2.2 Optional正确的使用方式
在Optional中我们真正可以依赖的是除了isPresent()和get()方法的其他方法：我们可以通过下列的方法完成Optional链式操作。
在链式操作中，若出现NPE问题，或Filter返回false，那么便会执行我们的异常方案，即
orElse()/ofNullable /orElseThrow方法，我们无需在为空指针异常而担忧。我们便可以对该对象进行任意的操作。
//流类型转化
public<U> Optional<U> map(Function<? super T, ? extends U> mapper)
//if...else
public T orElse(T other)
public T orElseGet(Supplier<? extends T> other)
//若存在的处理逻辑
public void ifPresent(Consumer<? super T> consumer)
//筛选
public Optional<T> filter(Predicate<? super T> predicate)
public<U> Optional<U> flatMap(Function<? super T, Optional<U>> mapper)
//若元素为null，则抛出指定的异常
public <X extends Throwable> T orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier) throws X
1. orElse 存在即返回，无则返回默认值
return user.orElse(null); //而不是 return user.isPresent() ? user.get() : null;
return user.orElse(UNKNOWN_USER);
2. orElseGet 存在即返回，无则由函数产生
@Test
public void test() {
User user = new User().setUserName("ll");
Optional<User> optional = Optional.ofNullable(user);
//相当于三目表达式：return user.isPresent() ? user: getUser("aa");
User user1 = optional.orElseGet(() -> getUser("aa"));
System.out.println(user);
}
private User getUser(String id) {
return new User();
}
3. orElseThrow 存在即返回，无则抛出异常
@Test
public void test5() {
User user = null;
Optional<User> optional = Optional.ofNullable(user);
User user1 = optional.orElseThrow(() -> new RuntimeException("user不能为null"));
}
4. ifPresent 若对象不为null，则进行操作
@Test
public void test3() {
User user = new User().setUserName("ll");
Optional<User> optional = Optional.ofNullable(user);
optional.ifPresent(o -> {
Integer id = o.getId();
});
//而不要下边那样。
if (optional.isPresent()) {
System.out.println(optional.get());
}
}
5. map 若对象存在，则进行转换
@Test
public void test4() {
User user = null;
Optional<User> optional = Optional.ofNullable(user);
//map返回类型依旧为Optional类型
Optional<Integer> integer = optional.map(u -> u.getId());
//若使用orElse()，只要出现null值，那么便转换为1
Integer integer1 = optional.map(u -> u.getId()).orElse(1);
System.out.println(integer1);
}
//相当于下面的使用
@Test
public void test41() {
User user = null;
if (user != null && user.getId() != null) {
System.out.println(user.getId());
} else {
System.out.println(1);
}
}
6. filter过滤条件，不符合条件，则返回null
@Test
public void test6() {
User user = new User().setUserName("aa").setUserAge(20);
Optional<User> user1 = Optional.of(user);
//中间操作，不符合条件则为null
User user2 = user1.filter(u -> "ab".equals(u.getUserName())).orElseThrow(RuntimeException::new);
}
2.3 实战
校验user.getAge()是否0<age<=100，但是要判断是否存在NPE。
/**
* 校验user.getAge()是否0<age<=100，但是要判断是否存在NPE。
*/
private static void testMapElse() {
User user = new User();
Boolean flag = Optional.ofNullable(user)
.map(u -> u.getAge())
.map(u -> (u > 0 && u <= 100))
.orElse(false);
System.out.println(flag);
}
2.4 封装工具类
public class OptionalUtils {
/**
* 若是null，则传入默认值
*/
public static <T> T nullToDefault(T value, T defaultValue) {
return Optional.ofNullable(value).orElse(defaultValue);
}
/**
* 校验参数的时候，首先得去判断是否为空，太麻烦了，故抽取出来。先判断若是参数为null，则直接返回false。
* 否则的话，则去执行filter的过滤操作
*/
public static <T> boolean checkNoNPE(T value, Function<T, Boolean> filter) {
return Optional.ofNullable(value).map(filter).orElse(false);
}
/**
* 校验参数是否在指定范围之内。
*/
public static boolean between(Double target, double begin, double end) {
return Optional.ofNullable(target)
.map(t -> (t >= begin && t < end))
.orElse(false);
}
/**
* 三目表达式——supplier?a:b
*/
public static <T> T conditionalAB(Supplier<Boolean> supplier, T a, T b) {
return nullToDefault(supplier.get(), false) ? a : b;
}
/**
* 取代三目表达式
*/
public static <T> T conditionalAB(boolean result, T a, T b) {
return result ? a : b;
}
}
3. lamda与Optional搭配（Guava提供）
使用jdk的lamda表达式解析集合时，在最后时可以转化为Optional。
MoreCollectors的API使用：
<dependency>
<groupId>com.google.guava</groupId>
<artifactId>guava</artifactId>
<version>31.0.1-jre</version>
</dependency>
public static void main(String[] args) {
//集合
List<User> users = new ArrayList<>();
User u1 = new User();
u1.setAge(110);
User u2 = new User();
u2.setAge(10);
users.add(u1);
users.add(u2);
//必须有limit(1)，将元素设置为Optional。在使用之前的方法
Optional<User> collect = users.stream().limit(1).collect(MoreCollectors.toOptional());
System.out.println(collect.orElse(null));
}
find的相关API：
public static void main(String[] args) {
List<User> users = new ArrayList<>();
User u1 = new User();
u1.setAge(110);
User u2 = new User();
u2.setAge(10);
users.add(u1);
users.add(u2);
/**
* findAny返回值
*/
Optional<String> s = users.stream().findAny().map(User::getGj);
/**
* findFirst返回值
*/
Optional<String> s1 = users.stream().findFirst().map(User::getGj);
}
