Java8深入学习之熟透Optional

Java8引入了Optional类型，用于解决空指针异常问题。本文将深入讲解Optional的使用，并提供完整攻略，以帮助读者更好地使用和理解Optional。

什么是Optional？

Optional是Java8引入的一个容器（Container）对象，用于处理空指针异常。它可以包含一个非null的对象，也可以为空。

Optional的优点

Optional的使用可以带来以下几个优点：

1. 更好的表达null的含义。使用Optional可以让代码更加清晰明了，更好地表达null的含义。
2. 避免空指针异常。Optional可以让我们在代码中更好地处理null值，避免空指针异常。
3. 更好的组合使用。Optional可以方便地组合使用，并且避免因null值而出现的异常。

Optional的使用

创建Optional对象

要创建Optional对象，可以使用of、ofNullable、empty方法。

Optional<String> optional1 = Optional.of("Hello");
Optional<String> optional2 = Optional.ofNullable(null);
Optional<String> optional3 = Optional.empty();

上面的代码中，optional1创建一个包含字符串"Hello"的Optional对象，optional2创建一个包含null值的Optional对象，optional3创建一个空的Optional对象。需要注意的是，当使用of方法创建Optional对象时，如果指定了null值，将会抛出NullPointerException异常。

获取Optional中的值

Optional中的值可以通过以下两种方法获取：

• get方法：获取Optional中的值。如果Optional中的值为空，将抛出NoSuchElementException异常。
• orElse方法：获取Optional中的值，如果使用这个方法获取的值为空，将会返回一个默认值。例如：Optional.ofNullable(null).orElse("default value")，将返回字符串"default value"。

Optional<String> optional = Optional.of("Hello");
String value1 = optional.get();
String value2 = optional.orElse("default value");

上面的代码中，value1将会被赋值为"Hello"，value2将会被赋值为"Hello"，因为optional不为空。

判断Optional是否为空

判断Optional是否为空，可以使用isPresent方法和isEmpty方法。

Optional<String> optional1 = Optional.of("Hello");
Optional<String> optional2 = Optional.empty();
if (optional1.isPresent()) {
    System.out.println("optional1 contains a value: " + optional1.get());
} else {
    System.out.println("optional1 is empty");
}
if (optional2.isEmpty()) {
    System.out.println("optional2 is empty");
} else {
    System.out.println("optional2 contains a value: " + optional2);
}

上面的代码中，optional1是包含一个值的Optional对象，因此isPresent方法返回true，而optional2是空的Optional对象，因此isEmpty方法返回true。

使用map和flatMap对Optional中的值进行处理

如果需要对Optional中的值进行处理，可以使用map和flatMap方法，它们可以返回一个新的Optional对象。

Optional<String> optional = Optional.of("Hello");
Optional<Integer> lengthOptional = optional.map(String::length);
System.out.println("Length of the string is " + lengthOptional.get());

上面的代码中，使用map方法将Optional对象中的字符串长度转换为Integer类型，并返回一个新的Optional对象。

实例说明

下面的示例代码将演示使用Optional解决空指针异常问题。

public class Person {
    private Car car;

    public Car getCar() {
        return car;
    }

    public void setCar(Car car) {
        this.car = car;
    }
}

public class Car {
    private String name;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

public String getCarName(Person person) {
    if(person != null) {
        Car car = person.getCar();
        if(car != null) {
            return car.getName();
        }
    }
    return null;
}

上面的代码中，getCarName方法需要获取Person对象的Car对象的name属性，但是如果输入的Person对象为空，或者Person对象的Car对象为空，都会出现空指针异常。

使用Optional可以改写getCarName方法，使其更加清晰和安全：

public String getCarName(Person person) {
    return Optional.ofNullable(person)
            .map(Person::getCar)
            .map(Car::getName)
            .orElse(null);
}

上面的代码中，使用Optional对象的map方法获取Person对象中的Car对象，再使用map方法获取Car对象中的name属性，如果所有的值都不为空，将返回name属性值，否则返回null。

结论

Optional是Java8引入的一个容器对象，用于处理空指针异常。它可以包含一个非null的对象，也可以为空。Optional的使用可以带来更好的表达null的含义、避免空指针异常、更好的组合使用等优点。使用Optional的时候，可以使用of、ofNullable、empty方法创建Optional对象，使用get、orElse方法获取Optional中的值，使用isPresent、isEmpty方法判断Optional是否为空，使用map、flatMap方法对Optional中的值进行处理。