深入Java8-Optional-优快云博客

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在 Java 中，Optional 是用于优雅处理 null 的容器类，其核心目标是 显式提醒开发者处理空值场景，避免 NullPointerException。

以下是 Optional 的使用技巧、最佳实践和常见误区：

一、`Optional` 的核心用途

替代 null 检查：避免冗长的 if (obj != null) 代码。
链式调用：通过 map()、flatMap() 等操作链式处理可能为空的值。
明确空值语义：强制开发者显式处理值不存在的情况（如 orElse()、orElseThrow()）。

二、使用技巧与最佳实践

1. 创建 `Optional`

明确空值来源：

Optional<String> nonNullOpt = Optional.of("value"); // 值必须非空（否则抛NPE）
Optional<String> nullableOpt = Optional.ofNullable(getNullableValue()); // 接受可能为null的值
Optional<String> emptyOpt = Optional.empty();       // 显式表示空值

2. 链式操作（避免嵌套 `if`）

map()：转换值（若存在）。

String userId = "user123";
Optional<User> user = userRepository.findById(userId);

// 传统写法：多层 null 检查
if (user != null) {
    Address address = user.getAddress();
    if (address != null) {
        return address.getCity();
    }
}
return "Unknown";

// Optional + map 链式写法
return user.map(User::getAddress)
           .map(Address::getCity)
           .orElse("Unknown");

flatMap()：解决嵌套 Optional（如方法返回 Optional）。

// 假设 getAddress() 返回 Optional<Address>
return user.flatMap(User::getAddress)
           .map(Address::getCity)
           .orElse("Unknown");

3. 提供默认值

orElse()：始终执行（即使值存在）。

String value = optional.orElse("default");

orElseGet()：延迟执行（仅在值不存在时执行）。

String value = optional.orElseGet(() -> computeExpensiveDefault());

4. 条件过滤

filter()：基于业务规则过滤值。

Optional<User> adultUser = user.filter(u -> u.getAge() >= 18);

5. 异常处理

orElseThrow()：值不存在时抛出自定义异常。

User user = userOptional.orElseThrow(() -> new UserNotFoundException(userId));

6. 副作用处理

ifPresent()：仅在值存在时执行操作。

optional.ifPresent(value -> System.out.println("Found: " + value));

Java 9+ 的 ifPresentOrElse()：处理存在和不存在两种情况。

optional.ifPresentOrElse(
    value -> System.out.println("Found: " + value),
    () -> System.out.println("Not found")
);

7. 与 Stream 结合

stream()（Java 9+）：将 Optional 转为 Stream。

List<String> cities = users.stream()
    .map(User::getAddress)
    .flatMap(opt -> opt.stream()) // 过滤掉空的 Optional
    .map(Address::getCity)
    .collect(Collectors.toList());

三、常见误区与反模式

1. 滥用 `Optional`

反例：将 Optional 作为方法参数或字段。

// ❌ 不要这样做！
public void process(Optional<String> data) { ... }
private Optional<String> name;

正确做法：直接传递可能为 null 的值，返回 Optional 作为结果。

2. 冗余的 `isPresent()` + `get()`

反例：

if (optional.isPresent()) {
    String value = optional.get(); // ❌ 直接暴露空值风险
}

正确做法：使用 orElse()、ifPresent() 等安全方法替代。

3. 不必要的嵌套

反例：返回 Optional<Optional<T>>。

Optional<Optional<String>> nested = Optional.of(Optional.of("value"));

正确做法：用 flatMap() 展平嵌套。

4. 性能陷阱

高频调用：频繁创建 Optional 对象可能影响性能。
解决方案：在性能关键路径避免过度使用 Optional。

四、替代方案与扩展

Java 8 之前的空值处理：使用 @Nullable 注解或工具类（如 Guava 的 Optional）。
Java 9+ 增强：

Optional.or()：链式提供备选 Optional

Optional<String> result = firstOptional.or(() -> secondOptional);

五、总结

场景	推荐操作	示例
获取值或默认值	`orElse()` / `orElseGet()`	`value.orElse("default")`
链式转换值	`map()` / `flatMap()`	`opt.map(String::toUpperCase)`
条件过滤	`filter()`	`opt.filter(s -> s.length() > 5)`
值存在时执行操作	`ifPresent()`	`opt.ifPresent(System.out::println)`
值不存在时抛异常	`orElseThrow()`	`opt.orElseThrow(IllegalStateException::new)`