Java基础：使用 Optional 优雅地解决判空问题

Myth丶恋晨 2023-09-23 19:18 13阅读 0赞

> 我是 ABin-阿斌：写一生代码，创一世佳话，筑一览芳华。如果小伙伴们觉得不错就一键三连吧~

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声明：原作者：樊亦凡：juejin.cn/post/6844904154075234318

### 文章目录 ###

*   *  1 . 前言
     *  2 . 认识 Optional 并使用
     *   *  2.1 Optional 对象创建
         *  2.2 Optional.get() 方法（返回对象的值）
         *  2.3 Optional.isPresent() 方法（判读是否为空）
         *  2.4 Optional.ifPresent() 方法（判读是否为空并返回函数）
         *  2.5 Optional.filter() 方法（过滤对象）
         *  2.6 Optional.map() 方法（对象进行二次包装）
         *  2.7 Optional.flatMap() 方法 (Optional 对象进行二次包装）
         *  2.8 Optional.orElse() 方法（为空返回对象）
         *  2.9 Optional.orElseGet() 方法（为空返回 Supplier 对象）
         *  2.10 Optional.orElseThrow() 方法（为空返回异常）
         *  2.11 相似方法进行对比分析
     *  3 . 实战场景再现
     *  4.Optional 使用注意事项
     *  5.jdk1.9 对 Optional 优化

## 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;
    
        public Person(String name, Integer age) {
        
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    
        public Person() {
        
        }
    
        public String getName() {
        
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
        
            this.name = name;
        }
    
        public Integer getAge() {
        
            return age;
        }
    
        public void setAge(Integer age) {
        
            this.age = age;
        }
    }

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

### 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

### 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 Optional 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 Optional flatMap(Function<? super T, Optional> 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：

Person person1=new Person();
            person.setAge(2);
            Optional.ofNullable(person).orElse(new Person("小明", 2));

实例：

Person person1=new Person();        person.setAge(2);        Optional.ofNullable(person).orElse(new Person("小明", 2));

### 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：

//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"));

实例：这个就贴实战源码了

### 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");
 }

**实战场景还有很多，包括 return 时可以判断是否返回当前值还是跳转到另一个方法体中，什么的还有很多，如果大家没有经验的小伙伴还想进行学习，可以评论一下我会回复大家**

## 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。
 *  因为这个 jdk1.9 的 Optional 具体我没有测试，同时也发现有蛮好的文章已经也能让大家明白 jdk1.9 的 option 的优化，我就不深入去说了。

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