本文已收录至Github，推荐阅读 👉 Java随想录
微信公众号：Java随想录
摘要
空指针异常（NullPointerException）可以说是Java程序员最容易遇到的问题了，影响说大不大，说小也不小。为了解决这个问题，Java 8 版本中推出了 Optional 类。Optional 类是一个容器对象，它可以包含或不包含非空值。使用 Optional 类可以有效地避免空指针异常的问题。在本篇博客中，我将向大家介绍 JDK Optional 类及其使用方法。
Optional 介绍
Optional 类是一个容器对象，它可以包含或不包含非空值。如果一个对象可能为空，那么我们就可以使用 Optional 类来代替该对象。Optional 类型的变量可以有两种状态：存在值和不存在值。Optional类有两个重要的方法：of和ofNullable。of方法用于创建一个非空的Optional对象，如果传入的参数为null，则会抛出NullPointerException异常。而ofNullable方法用于创建一个可以为空的Optional对象。如果传入的参数为空，则返回一个空的Optional对象。当 Optional 对象存在值时，调用 get() 方法可以返回该值；当 Optional 对象不存在值时，调用 get() 方法会抛出 NoSuchElementException 异常。
下面是一个使用 Optional 类的例子：
Optional<String> optional = Optional.of("Hello World");
System.out.println(optional.get()); //输出 Hello World
在上面的例子中，我们首先使用 of() 方法创建了一个包含字符串 "Hello World" 的 Optional 对象，然后使用 get() 方法获取该对象的值并将其打印出来。
注意，如果我们尝试创建一个 null 值的 Optional 对象，则会抛出 NullPointerException 异常。而且，在使用 Optional 类时，我们应该尽量避免使用 isPresent() 和 get() 方法，因为这些方法可能会引起空指针异常。比较推荐使用Optional.ofNullable来创建Optional 对象。
Optional 使用
创建 Optional 对象
我们可以使用以下几种方式来创建 Optional 对象：
- Optional.of(value)：创建一个包含非空值的 Optional 对象。
- Optional.empty()：创建一个不包含任何值的空 Optional 对象。
- Optional.ofNullable(value)：创建一个可能包含 null 值的 Optional 对象。如果 value 不为 null，则该方法会创建一个包含该值的 Optional 对象；否则，创建一个空 Optional 对象。
下面是一个使用 Optional.ofNullable() 方法的例子：
String str = null;
Optional<String> optional = Optional.ofNullable(str);
System.out.println(optional.isPresent()); //输出 false
在上面的例子中，我们首先声明了一个空字符串 str，并将其赋值为 null。然后，我们使用 ofNullable() 方法创建了一个 Optional 对象。由于 str 是 null，因此创建的 Optional 对象也是空的。最后，我们使用 isPresent() 方法检查 Optional 对象是否包含值。
orElse()与orElseGet()
orElse()方法接收一个参数，即为默认值。如果Optional对象中的值不为空，则返回该值，否则返回传入的默认值。具体用法如下：
Optional<String> optional = Optional.ofNullable(null);
String result = optional.orElse("default");
System.out.println(result); // 输出 "default"
orElseGet()方法与orElse()方法类似，也是用于获取默认值的方法。但是，orElseGet()方法接收的参数是一个Supplier函数式接口，用于在需要返回默认值时生成该值。具体用法如下：
Optional<String> optional = Optional.ofNullable(null);
String result = optional.orElseGet(() -> "default");
System.out.println(result); // 输出 "default"
orElse() 和 orElseGet()的区别
orElse() 和 orElseGet()特别相似，有必要抽离出来讲下他们之间的区别。
orElse() 方法无论 Optional 对象是否为空都会执行，因此它总是会创建一个新的对象。orElseGet() 方法只有在 Optional 对象为空时才会执行，因此它可以用来延迟创建新的对象。
用一个例子感受一下：
@Test
void test() {
System.out.println("--------不为null的情况----------");
//不为 null
String str1 = "hello";
String result11 = Optional.ofNullable(str1).orElse(get(str1 + ":orElse()方法被执行了"));
String result12 = Optional.ofNullable(str1).orElseGet(() -> get(str1 + ":orElseGet()方法被执行了"));
System.out.println(result11);
System.out.println(result12);
System.out.println("--------为null的情况----------");
//为 null
String str2 = null;
String result21 = Optional.ofNullable(str2).orElse(get(str1 + ":orElse()方法被执行了"));
String result22 = Optional.ofNullable(str2).orElseGet(() -> get(str2 + ":orElseGet()方法被执行了"));
System.out.println(result21);
System.out.println(result22);
}
public String get(String name) {
System.out.println(name);
return name;
}
输出结果如下：
--------不为null的情况----------
hello:orElse()方法被执行了
hello
hello
--------为null的情况----------
hello:orElse()方法被执行了
null:orElseGet()方法被执行了
hello:orElse()方法被执行了
null:orElseGet()方法被执行了
因此，一般来说，如果你希望在 Optional 对象为空时才创建新的对象，可以使用 orElseGet() 方法。否则，如果你希望总是创建新的对象，无论 Optional 对象是否为空，可以使用 orElse() 方法，通常来说orElseGet()更佳，个人也是推荐使用orElseGet()。
map()与flatMap()
map() 方法接受一个函数作为参数，该函数将被应用于 Optional 对象中的值。如果 Optional 对象存在值，则将该值传递给函数进行转换，否则返回一个空 Optional 对象。
下面是一个使用 map() 方法的例子：
String str = "Hello";
Optional<String> optional = Optional.of(str);
Optional<String> upperCaseOptional = optional.map(String::toUpperCase);
System.out.println(upperCaseOptional.get()); //输出 HELLO
在上面的例子中，我们首先使用 of() 方法创建了一个包含字符串 "Hello" 的 Optional 对象。然后，我们使用 map() 方法将该字符串转换为大写形式，并将结果存储到另一个 Optional 对象 upperCaseOptional 中。最后，我们使用 get() 方法获取 upperCaseOptional 对象中的值并打印出来。
flatMap() 方法与 map() 方法类似，都接受一个函数作为参数。但是，flatMap() 方法返回的是一个 Optional 类型的值。如果函数返回的是一个 Optional 对象，则该方法会将其“展开”，否则返回一个空 Optional 对象。
下面是一个使用 flatMap() 方法的例子：
String str = "hello world";
Optional<String> optional = Optional.of(str);
Optional<Character> result = optional.flatMap(s -> {
if (s.length() > 0)
return Optional.of(s.charAt(0));
else
return Optional.empty();
});
System.out.println(result.get()); //输出 h
在上面的例子中，我们首先创建了一个包含字符串 "hello world" 的 Optional 对象。然后，我们使用 flatMap() 方法将该字符串转换为第一个字符，并将结果存储到另一个 Optional 对象 result 中。最后，我们使用 get() 方法获取 result 对象中的值并打印出来。
filter()
filter() 方法接受一个谓词（Predicate）作为参数，返回一个 Optional 类型的值。如果 Optional 对象存在值且满足谓词的条件，则返回该 Optional 对象；否则返回一个空 Optional 对象。
下面是一个使用 filter() 方法的例子：
Integer number = 10;
Optional<Integer> optional = Optional.of(number);
Optional<Integer> result = optional.filter(n -> n % 2 == 0);
System.out.println(result.isPresent()); //输出 true
在上面的例子中，我们首先创建了一个包含整数 10 的 Optional 对象。然后，我们使用 filter() 方法过滤出该数字是否为偶数，并将结果存储到另一个 Optional 对象 result 中。最后，我们使用 isPresent() 方法检查 result 对象是否存在值。
总结
Optional类是Java 8引入的一个非常有用的特性，通过使用 Optional 类，我们可以更加简洁、安全和易读地编写 Java 代码，避免空指针异常等问题。因此，在编写 Java 代码时，我们应该尽可能地使用 Optional 类来处理可能造成空指针的变量。
但是，Optional类并不是万能的，它也有一些不足之处。它可能会增加代码的复杂性和执行时间，因为它需要我们在使用值之前检查是否存在值。因此在使用Optional类时需要谨慎权衡利弊。
本篇文章就到这里，感谢阅读，如果本篇博客有任何错误和建议，欢迎给我留言指正。文章持续更新，可以关注公众号第一时间阅读。
