利用Optional取代null

由于Optional未能实现Serializable接口，若使用了某些要求序列化的库或者框架，在域模型中使用Optional，有可能引发程序故障。如果要实现序列化的域模型，作为替代方案，提供一个能访问声明为Optional、变量值可能缺失的接口：

public class Person {
private Car car;
public Optional<Car> getCarAsOptional() {
     return Optional.ofNullable(car);
   }
}

例如：

public class Person {
     private Optional<Car> car;//人可能有车，也可能没有车，因此将这个字段声明为Optional
     public Optional<Car> getCar() { return car; }
}
public class Car {
     private Optional<Insurance> insurance;//车可能进行了保险，也可能没有保险，所以将这个字段声明为Optional
     public Optional<Insurance> getInsurance() { return insurance; }
}
public class Insurance {
     private String name;//保险公司必须有名字
     public String getName() { return name; }
} 

代码中person引用的是Optional<Car>，而car引用的Optional<Insurance>，这种方式非常清晰地表达了你的模型中一个person可能拥有也可能没有car的情形，同样，car可能进行了保险，也可能没有保险。再代码中中始终如一地使用Optional，能非常清晰地界定出变量值的缺失是结构上的问题，还是你算法上的缺陷，抑或是你数据中的问题。

• 应用模式

1. 声明一个空的Optional

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

2. 依据一个非空值创建Optional

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

3. 可接受null的Optional

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

4. 使用map从Optional对象中提取和转换值

    Optional<Insurance> optInsurance = Optional.ofNullable(insurance);
    Optional<String> name = optInsurance.map(Insurance::getName); 
   

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注意 Stream中的map与Optional中的map方法的区别：
map操作会将提供的函数应用于流的每个元素。可以把Optional对象看成一种特殊的集合数据，它至多包含一个元素。如果Optional包含一个值，那函数就将该值作为参数传递给map，对该值进行转换。如果Optional为空，就什么也不做。

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5. 使用 flatMap 链接 Optional 对象

   //获取car的Insurance名称
   public String getCarInsuranceName(Optional<Person> person) {
        return person.flatMap(Person::getCar)
                     .flatMap(Car::getInsurance)
                     .map(Insurance::getName)
                     .orElse("Unknown");
    } 
   

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如果调用链上的任何一个方法返回一个空的Optional，那么结果就为空，否则返回的值就是你期望的保险公司的名称。

• Optional类提供了多种方法读取Optional实例中的变量值。

1. get()是这些方法中最简单但又最不安全的方法。如果变量存在，它直接返回封装的变量值，否则就抛出一个NoSuchElementException异常。
2. orElse(T other)允许你在Optional对象不包含值时提供一个默认值。
3. orElseGet(Supplier<? extends T> other)是orElse方法的延迟调用版，Supplier方法只有在Optional对象不含值时才执行调用。
4. orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier)和get方法非常类似，它们遭遇Optional对象为空时都会抛出一个异常，但是使用orElseThrow可以定制希望抛出的异常类型。
5. ifPresent(Consumer<? super T>)能在变量值存在时执行一个作为参数传入的方法，否则就不进行任何操作。

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• 两个 Optional对象的组合

  public Optional<Insurance> nullSafeFindCheapestInsurance(
                                 Optional<Person> person, Optional<Car> car) {
       return person.flatMap(p -> car.map(c -> findCheapestInsurance(p, c)));
  } 
  

  对第一个Optional对象调用flatMap方法，如果它是个空值，传递给它的Lambda表达式不会执行，这次调用会直接返回一个空的Optional对象。反之，如果person对象存在，这次调用就会将其作为函数Function的输入，并按照与flatMap方法的约定返回一个Optional<Insurance>对象。这个函数的函数体会对第二个Optional对象执行map操作，如果第二个对象不包含car，函数Function就返回一个空的Optional对象，整个nullSafeFindCheapestInsuranc方法的返回值也是一个空的Optional对象。最后，如果person和car对象都存在，作为参数传递给map方法的Lambda表达式能够使用这两个值安全地调用原始的findCheapestInsurance方法，完成期望的操作。

• 使用filter剔除特定的值
  filter方法接受一个谓词作为参数。如果Optional对象的值存在，并且它符合谓词的条件，filter方法就返回其值；否则它就返回一个空的Optional对象。

  Optional<Insurance> optInsurance = ...;
  optInsurance.filter(insurance ->
                             "CambridgeInsurance".equals(insurance.getName()))
                                                 .ifPresent(x -> System.out.println("ok")); 
  

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1. 用 Optional 封装可能为 null 的值

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

2. 异常与 Optional的对比

    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
       } catch (NumberFormatException e) {
             return Optional.empty();//否则返回一个空的Optional对象
       }
    } 
   

---

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