【Java8新特性】05 使用Optional取代null

Java8 由Oracle在2014年发布，是继Java5之后最具革命性的版本。

Java8吸收其他语言的精髓带来了函数式编程，lambda表达式，Stream流等一系列新特性，学会了这些新特性，可以让你实现高效编码优雅编码。

1. 不受待见的空指针异常

有个小故事：null引用最早是由英国科学家Tony Hoare提出的，多年后Hoare为自己的这个想法感到后悔莫及，并认为这是"价值百万的重大失误"。可见空指针是多么不受待见。

NullPointerException是Java开发中最常遇见的异常，遇到这种异常我们通常的解决方法是在调用的地方加一个if判空。

if判空越多会造成过多的代码分支，后续代码维护也就越来越复杂。

2. 糟糕的代码

比如看下面这个例子，使用过多的if判空。

Person对象里定义了House对象，House对象里定义了Address对象：

publicclassPerson{privateString name;privateintage;privateHouse house;publicHousegetHouse(){returnhouse;}}classHouse{privatelongprice;privateAddress address;publicAddressgetAddress(){returnaddress;}}classAddress{privateString country;privateString city;publicStringgetCity(){returncity;}}

现在获取这个人买房的城市，那么通常会这样写：

publicStringgetCity(){String city=newPerson().getHouse().getAddress().getCity();returncity;}

但是这样写容易出现空指针的问题，比如这个人没有房，House对象为null。接着你会改造这段代码，加上很多判断条件：

publicStringgetCity2(Person person){if(person!=null){House house=person.getHouse();if(house!=null){Address address=house.getAddress();if(address!=null){String city=address.getCity();returncity;}}}return"unknown";}

为了避免空指针异常，每一层都加上判断，但是这样会造成代码嵌套太深，不易维护。

你可能想到如何改造上面的代码，比如加上提前判空退出：

publicStringgetCity3(Person person){String city="unknown";if(person==null){returncity;}House house=person.getHouse();if(house==null){returncity;}Address address=house.getAddress();if(address==null){returncity;}returnaddress.getCity();}

但是这样简单的代码已经加入了三个退出条件，非常不利于后面代码维护。那怎样才能将代码写的优雅一点呢，下面引入今天的主角"Optional"。

3. 解决空指针的"银弹"

从Java8开始引入了一个新类 java.util.Optional，这是一个对象的容器，意味着可能包含或者没有包含一个非空的值。下面重点看一下Optional的常用方法：

publicfinalclassOptional<T>{// 通过指定非空值创建Optional对象// 如果指定的值为null，会抛空指针异常publicstatic<T>Optional<T>of(T value){returnnewOptional<>(value);}// 通过指定可能为空的值创建Optional对象publicstatic<T>Optional<T>ofNullable(T value){returnvalue==null?empty():of(value);}// 返回值，不存在抛异常publicTget(){if(value==null){thrownewNoSuchElementException("No value present");}returnvalue;}// 如果值存在，根据consumer实现类消费该值publicvoidifPresent(Consumer<?superT>consumer){if(value!=null)consumer.accept(value);}// 如果值存在则返回，如果值为空则返回指定的默认值publicTorElse(T other){returnvalue!=null?value:other;}// map flatmap等方法与Stream使用方法类似，这里不再赘述，读者可以参考之前的Stream系列。}

以上就是Optional类常用的方法，使用起来非常简单。

4. Optional使用入门

（1）创建Optional实例

创建空的Optional对象。可以通过静态工厂方法Optional.Empty() 创建一个空的对象，例如：

Optional<Person>optionalPerson=Optional.Empty();

指定非空值创建Optional对象。

Person person=newPerson();Optional<Person>optionalPerson=Optional.of(person);

指定可能为空的值创建Optional对象。

Person person=null;// 可能为空Optional<Person>optionalPerson=Optional.of(person);

（2）常用方法

ifPresent

如果值存在，则调用consumer实例消费该值，否则什么都不执行。举个栗子：

String str="hello java8";// output: hello java8Optional.ofNullable(str).ifPresent(System.out::println);String str2=null;// output: nothingOptional.ofNullable(str2).ifPresent(System.out::println);

filter, map, flatMap

在三个方法在前面讲Stream的时候已经详细讲解过，读者可以翻看之前写的文章，这里不再赘述。

orElse

如果value为空，则返回默认值，举个栗子：

publicvoidtest(String city){String defaultCity=Optional.ofNullable(city).orElse("unknown");}

orElseGet

如果value为空，则调用Supplier实例返回一个默认值。举个例子：

publicvoidtest2(String city){// 如果city为空，则调用generateDefaultCity方法String defaultCity=Optional.of(city).orElseGet(this::generateDefaultCity);}privateStringgenerateDefaultCity(){return"beijing";}

orElseThrow

如果value为空，则抛出自定义异常。举个栗子：

publicvoidtest3(String city){// 如果city为空，则抛出空指针异常。String defaultCity=Optional.of(city).orElseThrow(NullPointerException::new);}

5. 使用Optional重构代码

再看一遍重构之前的代码，使用了三个if使代码嵌套层次变得很深。

// before refactorpublicStringgetCity2(Person person){if(person!=null){House house=person.getHouse();if(house!=null){Address address=house.getAddress();if(address!=null){String city=address.getCity();returncity;}}}return"unknown";}

使用Optional重构

publicStringgetCityUsingOptional(Person person){String city=Optional.ofNullable(person).map(Person::getHouse).map(House::getAddress).map(Address::getCity).orElse("Unknown city");returncity;}

只使用了一行代码就获取到city值，不用再去不断的判断是否为空，这样写代码是不是很优雅呀。赶紧用Optional重构你的项目吧~