Java8学习笔记之使用Optional的示例

1、用Optional封装可能为null的值

现存Java API几乎都是通过返回一个null的方式来表示需要值的缺失,或者由于某些原因计算无法得到该值。比如,如果Map中不含指定的键对应的值,它的get方法会返回一个null。通常我们希望这些方法能返回一个Optional对象。我们无法修改这些方法的签名,但很容易用Optional对这些方法的返回值进行封装。

Object value = map.get("key");

使用Optional封装map的返回值,可以对这段代码进行优化。可以使用if-then-else判断语句,这种方式会增加代码的复杂度;或者采用Optional.ofNullable方法:

Optional<Object> value = Optional.ofNullable(map.get("key"));

每次希望安全地对潜在为null的对象进行转换,将其替换为Optional对象时,可以使用这种方法。

2、异常与Optional的对比

由于某种原因,函数无法返回某个值,这时除了返回null,Java API比较常见的替代做法是抛出一个异常。典型的例子是使用静态方法Integer.parseInt(String),将String转换为int。如果String无法解析到对应的整型,该方法就抛出一个NumberFormatException。发生String无法转换为int时,代码发出一个遭遇非法参数的信号,唯一的不同是,你需要使用try/catch语句,而不是使用if条件判断来控制一个变量的值是否非空。

也可以用空的Optional对象,对遭遇无法转换的String时返回的非法值进行建模,期望parseInt的返回值是一个optional。我们无法修改初的Java方法,但这无碍进行需要的改进,你可以实现一个工具方法,将这部分逻辑封装于其中,终返回一个我们希望的Optional对象,示例如下:

public static Optional<Integer> stringToInt(String s) {

    try {

        return Optional.of(Integer.parseInt(s));//如果String能转换为对应的Integer,将其封装在Optioal对象中返回

    } catch (NumberFormatException e) {

        return Optional.empty();//否则返回一个空的Optional对象

    }

}

建议将多个类似的方法封装到一个工具类中,如OptionalUtility。通过这种方式,以后就能直接调用OptionalUtility.stringToInt方法,将String转换为一个Optional<Integer>对象。

避免使用基础类型的Optional对象

与Stream对象一样,Optional也提供了类似的基础类型:OptionalInt、OptionalLong及OptionalDouble。如果Stream对象包含了大量元素,出于性能的考量,使用基础类型是不错的选择,对Optional对象而言并不适用,因为Optional对象多只包含一个值。

不推荐使用基础类型的Optional,因为基础类型的Optional不支持map、flatMap以及filter方法,而这些却是Optional类有用的方法。另外与Stream一样,Optional对象无法由基础类型的Optional组合构成。

3、把所有内容整合起来

Properties props = new Properties();

props.setProperty("a", "5");

props.setProperty("b", "true");

props.setProperty("c", "-1");

假设程序需要从这些属性中读取一个值,该值是以秒为单位计量的一段时间。 由于一段时间必须是正数,想要该方法符合下面的签名:

public int readDuration(Properties props, String name)

如果给定属性对应的值是一个代表正整数的字符串,就返回该整数值,其他的情况都返回0。可以采用JUnit的断言,将它们形式化:

assertEquals(5, readDuration(param, "a"));

assertEquals(0, readDuration(param, "b"));

assertEquals(0, readDuration(param, "c"));

assertEquals(0, readDuration(param, "d"));

这些断言反映了初始的需求:

如果属性是a,readDuration方法返回5,因为该属性对应的字符串能映射到一个正数;

对于属性b,方法的返回值是0,因为它对应的值不是一个数字;

对于属性c,方法的返回值是0,因为虽然它对应的值是个数字,不过它是个负数;

对于属性d,方法的返回值 是0,因为并不存在该名称对应的属性。

1)以命令式编程的方式从属性中读取duration值

public int readDuration(Properties props, String name) {

    String value = props.getProperty(name);

    if (value != null) {

        try {

            int i = Integer.parseInt(value);

            if (i > 0) return i;

        } catch (NumberFormatException nfe) { } 

    }

    return 0;

}

上述的实现既复杂又不具备可读性,呈现为多个由if语句及try/catch块构成的嵌套条件。

2)使用Optional从属性中读取duration

public int readDuration(Properties props, String name) {

    return Optional.ofNullable(props.getProperty(name))

            .flatMap(OptionalUtility::stringToInt)

            .filter(i -> i > 0)

            .orElse(0);

}

如果需要访问的属性值不存在,Properties.getProperty(String)方法的返回值就是一个null,使用 ofNullable工厂方法轻易就能把该值转换为Optional对象。然后可以向它的flatMap方法传递OptionalUtility.stringToInt方法的引用,将Optional<String>转换为Optional<Integer>。最后过滤掉负数。如果任何一个操作返回一个空的Optional对象,该方法都会返回orElse方法设置的默认值0;否则就返回封装在Optional对象中的正整数。


--参考文献《Java8实战》

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