本文深入讲解Java8中Optional类的使用，包括其创建方法、常用API如get(), isPresent(), ifPresent(), filter(), map(), flatMap(), orElse(), orElseGet(), orElseThrow()等，以及在实际开发中的应用案例，帮助开发者有效避免空指针异常。
1.前言
相信不少小伙伴已经被java的NPE(Null Pointer Exception)所谓的空指针异常搞的头昏脑涨,有大佬说过“防止 NPE，是程序员的基本修养。”但是修养归修养，也是我们程序员最头疼的问题之一，那么我们今天就要尽可能的利用Java8的新特性 Optional来尽量简化代码同时高效处理NPE（Null Pointer Exception 空指针异常）
2.认识Optional并使用
简单来说，Opitonal类就是Java提供的为了解决大家平时判断对象是否为空用 会用 null!=obj 这样的方式存在的判断，从而令人头疼导致NPE（Null Pointer Exception 空指针异常），同时Optional的存在可以让代码更加简单，可读性跟高，代码写起来更高效.
常规判断：
//对象 人
//属性有 name，age
Person person=new Person();
if (null==person){
return "person为null";
}
return person;
使用Optional：
//对象 人
//属性有 name，age
Person person=new Person();
return Optional.ofNullable(person).orElse("person为null");
测试展示类Person代码(如果有朋友不明白可以看一下这个)：
public class Person {
private String name;
private Integer age;
getter,setter,构造函数。。。
}
下面，我们就高效的学习一下神奇的Optional类！
2.1 Optional对象创建
首先我们先打开Optional的内部,去一探究竟 先把几个创建Optional对象的方法提取出来
public final class Optional<T> {
private static final Optional<?> EMPTY = new Optional<>();
private final T value;
//我们可以看到两个构造方格都是private 私有的
//说明 我们没办法在外面去new出来Optional对象
private Optional() {
this.value = null;
}
private Optional(T value) {
this.value = Objects.requireNonNull(value);
}
//这个静态方法大致 是创建出一个包装值为空的一个对象因为没有任何参数赋值
public static<T> Optional<T> empty() {
@SuppressWarnings("unchecked")
Optional<T> t = (Optional<T>) EMPTY;
return t;
}
//这个静态方法大致 是创建出一个包装值非空的一个对象 因为做了赋值
public static <T> Optional<T> of(T value) {
return new Optional<>(value);
}
//这个静态方法大致是 如果参数value为空，则创建空对象，如果不为空，则创建有参对象
public static <T> Optional<T> ofNullable(T value) {
return value == null ? empty() : of(value);
}
}
再做一个简单的实例展示 与上面对应
// 1、创建一个包装对象值为空的Optional对象
Optional<String> optEmpty = Optional.empty();
// 2、创建包装对象值非空的Optional对象
Optional<String> optOf = Optional.of("optional");
// 3、创建包装对象值允许为空也可以不为空的Optional对象
Optional<String> optOfNullable1 = Optional.ofNullable(null);
Optional<String> optOfNullable2 = Optional.ofNullable("optional");
我们关于创建Optional对象的内部方法大致分析完毕 接下来也正式的进入Optional的学习与使用中。更多Java面试技术点，在Java知音公众号内回复“面试题聚合”
2.2 Optional.get()方法(返回对象的值)
get()方法是返回一个option的实例值 源码：
public T get() {
if (value == null) {
throw new NoSuchElementException("No value present");
}
return value;
}
也就是如果value不为空则做返回，如果为空则抛出异常 "No value present" 简单实例展示
Person person=new Person();
person.setAge(2);
Optional.ofNullable(person).get();
2.3 Optional.isPresent()方法(判读是否为空)
isPresent()方法就是会返回一个boolean类型值，如果对象不为空则为真，如果为空则false 源码:
public Boolean isPresent() {
return value != null;
}
简单的实例展示:
Person person=new Person();
person.setAge(2);
if (Optional.ofNullable(person).isPresent()){
//写不为空的逻辑
System.out.println("不为空");
} else{
//写为空的逻辑
System.out.println("为空");
}
2.4 Optional.ifPresent()方法(判读是否为空并返回函数)
这个意思是如果对象非空，则运行函数体 源码:
public void ifPresent(Consumer<? super T> consumer) {
//如果value不为空，则运行accept方法体
if (value != null)
consumer.accept(value);
}
看实例：
Person person=new Person();
person.setAge(2);
Optional.ofNullable(person).ifPresent(p -> System.out.println("年龄"+p.getAge()));
如果对象不为空，则会打印这个年龄，因为内部已经做了NPE（非空判断），所以就不用担心空指针异常了。扩展知识点：java8中十个新特性
2.5 Optional.filter()方法(过滤对象)
filter()方法大致意思是，接受一个对象，然后对他进行条件过滤，如果条件符合则返回Optional对象本身，如果不符合则返回空Optional
源码：
public Optional<T> filter(Predicate<? super T> predicate) {
Objects.requireNonNull(predicate);
//如果为空直接返回this
if (!isPresent())
return this; else
//判断返回本身还是空Optional
return predicate.test(value) ? this : empty();
}
简单实例：
Person person=new Person();
person.setAge(2);
Optional.ofNullable(person).filter(p -> p.getAge()>50);
2.6 Optional.map()方法(对象进行二次包装)
map()方法将对应Funcation函数式接口中的对象，进行二次运算，封装成新的对象然后返回在Optional中 源码：
public<U> Optional<U> map(Function<? super T, ? extends U> mapper) {
Objects.requireNonNull(mapper);
//如果为空返回自己
if (!isPresent())
return empty();
else {
//否则返回用方法修饰过的Optional
return Optional.ofNullable(mapper.apply(value));
}
}
实例展示：
Person person1=new Person();
person.setAge(2);
String optName = Optional.ofNullable(person).map(p -> person.getName()).orElse("name为空");
2.7 Optional.flatMap()方法(Optional对象进行二次包装)
map()方法将对应Optional< Funcation >函数式接口中的对象，进行二次运算，封装成新的对象然后返回在Optional中 源码:
public<U> Optional<U> flatMap(Function<? super T, Optional<U>> mapper) {
Objects.requireNonNull(mapper);
if (!isPresent())
return empty();
else {
return Objects.requireNonNull(mapper.apply(value));
}
}
实例：
Person person=new Person();
person.setAge(2);
Optional<Object> optName = Optional.ofNullable(person).map(p -> Optional.ofNullable(p.getName()).orElse("name为空"));
2.8 Optional.orElse()方法(为空返回对象)
常用方法之一，这个方法意思是如果包装对象为空的话，就执行orElse方法里的value，如果非空，则返回写入对象 源码:
public T orElse(T other) {
//如果非空，返回value，如果为空，返回other
return value != null ? value : other;
}
2.9 Optional.orElseGet()方法(为空返回Supplier对象)
这个与orElse很相似，入参不一样，入参为Supplier对象，为空返回传入对象的.get()方法，如果非空则返回当前对象 源码:
public T orElseGet(Supplier<? extends T> other) {
return value != null ? value : other.get();
}
实例：
Optional<Supplier<Person>> sup=Optional.ofNullable(Person::new);
//调用get()方法，此时才会调用对象的构造方法，即获得到真正对象
Optional.ofNullable(person).orElseGet(sup.get());
说真的对于Supplier对象我也懵逼了一下，去网上简单查阅才得知 Supplier也是创建对象的一种方式,简单来说，Suppiler是一个接口，是类似Spring的懒加载，声明之后并不会占用内存，只有执行了get()方法之后，才会调用构造方法创建出对象创建对象的语法的话就是Supplier<Person> supPerson= Person::new;
需要使用时supPerson.get()即可
2.10 Optional.orElseThrow()方法(为空返回异常)
这个我个人在实战中也经常用到这个方法，方法作用的话就是如果为空，就抛出你定义的异常，如果不为空返回当前对象，在实战中所有异常肯定是要处理好的，为了代码的可读性
源码：
public <X extends Throwable> T orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier) throws X {
if (value != null) {
return value;
} else {
throw exceptionSupplier.get();
}
}
实例：这个就贴实战源码了
//简单的一个查询
Member member = memberService.selectByPhone(request.getPhone());
Optional.ofNullable(member).orElseThrow(() -> new ServiceException("没有查询的相关数据"));
2.11 相似方法进行对比分析
可能小伙伴看到这，没用用过的话会觉得orElse()和orElseGet()还有orElseThrow()很相似，map()和flatMap()好相似
哈哈哈不用着急，都是从这一步过来的，我再给大家总结一下不同方法的异同点
orElse()和orElseGet()和orElseThrow()的异同点
方法效果类似，如果对象不为空，则返回对象，如果为空，则返回方法体中的对应参数，所以可以看出这三个方法体中参数是不一样的
-
orElse（T 对象）
-
orElseGet（Supplier < T >对象）
-
orElseThrow（异常）
map()和orElseGet的异同点
-
方法效果类似，对方法参数进行二次包装，并返回,入参不同
-
map（function函数）
-
flatmap（Optional< function >函数）
具体要怎么用，要根据业务场景以及代码规范来定义，下面可以简单看一下我在实战中怎用使用神奇的Optional
3.实战场景再现
场景1：
在service层中查询一个对象，返回之后判断是否为空并做处理
//查询一个对象
Member member = memberService.selectByIdNo(request.getCertificateNo());
//使用ofNullable加orElseThrow做判断和操作
Optional.ofNullable(member).orElseThrow(() -> new ServiceException("没有查询的相关数据"));
场景2：
我们可以在dao接口层中定义返回值时就加上Optional 例如：我使用的是jpa，其他也同理
public interface LocationRepository extends JpaRepository<Location, String> {
Optional<Location> findLocationById(String id);
}
然在是Service中
public TerminalVO findById(String id) {
//这个方法在dao层也是用了Optional包装了
Optional<Terminal> terminalOptional = terminalRepository.findById(id);
//直接使用isPresent()判断是否为空
if (terminalOptional.isPresent()) {
//使用get()方法获取对象值
Terminal terminal = terminalOptional.get();
//在实战中，我们已经免去了用set去赋值的繁琐，直接用BeanCopy去赋值
TerminalVO terminalVO = BeanCopyUtils.copyBean(terminal, TerminalVO.class);
//调用dao层方法返回包装后的对象
Optional<Location> location = locationRepository.findLocationById(terminal.getLocationId());
if (location.isPresent()) {
terminalVO.setFullName(location.get().getFullName());
}
return terminalVO;
}
//不要忘记抛出异常
throw new ServiceException("该终端不存在");
}
4.Optional使用注意事项
Optional真么好用，真的可以完全替代if判断吗？
我想这肯定是大家使用完之后Optional之后可能会产生的想法，答案是否定的
举一个最简单的栗子：
例子1：
如果我只想判断对象的某一个变量是否为空并且做出判断呢？
Person person=new Person();
person.setName("");
persion.setAge(2);
//普通判断
if(StringUtils.isNotBlank(person.getName())){
//名称不为空执行代码块
}
//使用Optional做判断
Optional.ofNullable(person).map(p -> p.getName()).orElse("name为空");
我觉得这个例子就能很好的说明这个问题，只是一个很简单判断，如果用了Optional我们还需要考虑包装值，考虑代码书写，考虑方法调用，虽然只有一行，但是可读性并不好，如果别的程序员去读，我觉得肯定没有if看的明显
5.jdk1.9对Optional优化
首先增加了三个方法:
or()、ifPresentOrElse() 和 stream()
or() 与orElse等方法相似，如果对象不为空返回对象，如果为空则返回or()方法中预设的值。
ifPresentOrElse() 方法有两个参数：一个 Consumer 和一个 Runnable。如果对象不为空，会执行 Consumer 的动作，否则运行 Runnable。相比ifPresent（）多了OrElse判断。
stream()将Optional转换成stream，如果有值就返回包含值的stream，如果没值，就返回空的stream。
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