Java函数式编程(六)：Optional

Java函数式编程（六）：Optional

Optional简介

在Java 8中，Optional成为了一个非常重要的新特性。Optional是一个容器类型，代表一个值存在或不存在。Original Java中，我们经常返回null来表示一个空值。但是在Java 8 中使用Optional来表示一个值不存在更加明确和安全。

Optional 类（java.util.Optional）是一个容器类，代表一个值存在或不存在。原来用 null 表示一个值不存在，而现在 Optional 可以更好的描述这个概念。并且可以优雅的避免空指针的发生。

Optional如何创建

首先Optional通过四种静态工厂方法创建：

• empty()
• of(T value)
• ofNullable(T value)
• supplier(Supplier<? extends T> supplier)

下面一一示例说明：

empty()：返回一个空的 Optional 实例

Optional<Car> emptyOpt = Optional.empty();

of(T value)：将一个非空的值放入 Optional 容器中，如果参数是 null，就报错，否则创建一个 Optional 实例

Optional<Car> opt = Optional.of(car);

ofNullable(T value)：将一个非空或空的值放到 Optional 容器中，如果为空，相当于empty()方法

Optional<Car> opt = Optional.ofNullable(car);

supplier(Supplier<? extends T> supplier)：如果类中存在相应类型的值，返回相应值，否则返回由supplier定义的对象

Optional<Car> opt = Optional.ofNullable(car);
Car car2 = opt.orElseGet(() -> new Car());

Optional API

接下来我们来说明一下Optional类的API，包括获取Optional中的值、判断Optional是否存在值、滤除Optional中的值等。

get() 方法：返回所包含的值，如果内部值为 null，会抛出一个NoSuchElementException 异常

// 判断Optional是否存在值，如果有值调用get方法获取值
Optional<Car> opt = Optional.ofNullable(car);
if (opt.isPresent()) {
    Car car2 = opt.get();
}

上面的代码会判断Optional是否存在值，如果有值调用get方法获取值，如果内部值为null，会抛出一个NoSuchElementException 异常。

orElse(T other)：如果有值则返回该值，否则返回向其传递的 other 参数

// 如果Optional为空，设置默认值
Car car2 = opt.orElse(new Car());

上面的代码会判断Optional是否存在值，如果不存在，会设置一个默认值。

orElseGet(Supplier<? extends T> supplier)：如果有值则返回该值，否则返回由supplier生产的值

// 如果Optional为空，通过Supplier来创建一个对象实例
Car car2 = opt.orElseGet(() -> new Car());

上面的代码会判断Optional是否存在值，如果不存在，会通过一个Supplier来创建一个对象实例。

map(Function<? super T, ? extends U> mapper)：如果有值，则对其进行调用，并返回一个 Optional 类型的结果，否则返回一个空 Optional

// 调用Optional值的map方法对值进行处理
Optional<String> name = opt.map(Car::getName);

上面的代码会调用Optional值的map方法对值进行处理。

filter：如果有值并且满足条件，则返回描述该值的 Optional；否则返回一个空的 Optional

// 调用Optional值的filter方法过滤值
Optional<Car> filtered = opt.filter((car) -> "polo".equals(car.getName()));

上面的代码会调用Optional值的filter方法过滤值。

Optional应用实例

下面我们举一个示例说明Optional在实际开发中的应用。

比如在某个购物网站，需要获取用户的某个订单的金额。如果用户的某个订单不存在，我们不想用null表示，而是返回一个Optional类型的空对象。

public Optional<Order> getOrderById(Integer userId, Long orderId) {
    User user = userService.getUserById(userId);
    if (user != null) {
        Order order = user.getOrderById(orderId);
        if (order != null) {
            return Optional.of(order);
        }
    }
    return Optional.empty();
}

上面的代码中，我们会判断用户和订单是否存在，如果存在就返回包装好的Optional对象，否则就返回一个空的Optional实例。

在使用方法的时候，我们可以调用Optional类的API方法来获取其中的值或者处理其中的内容。

Optional<Order> orderOpt = getOrderById(userId, orderId);

// 如果存在值，可以通过map来处理值，比如计算金额
BigDecimal total = orderOpt.map(Order::getTotal).orElse(BigDecimal.ZERO);

上面的代码中，我们首先通过getOrderById方法获取到一个Optional对象。在获取到这个Optional对象之后，我们可以通过map方法获取订单的金额，如果没有返回默认值0。这样我们便可以通过Optional对象更好的处理一些可能为null的情况。