什么是 Optional 类？Java 中如何使用 Optional 类

秒速五厘米 2023-10-13 18:36 13阅读 0赞

## 什么是 Optional 类？Java 中如何使用 Optional 类 ##

在 Java 8 中，Optional 是一个非常重要的类，它提供了一种优雅的方式来处理 null 值，避免了 NullPointerException （空指针异常）的发生。在本文中，我们将深入探讨 Optional 类的概念和用法，并提供一些示例代码以帮助您更好地理解它的使用。

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### Optional 类的概念 ###

Optional 类是 Java 8 中引入的一个新类，它提供了一种容器来保存可能为空的值。它的设计思想是尽量避免在代码中出现 null 值，从而减少 NullPointerException 的发生。Optional 类有两种状态：存在值和不存在值。如果值存在，那么它可以通过 get() 方法来获取；如果不存在，那么它将返回一个空的 Optional 对象。

下面是 Optional 类的一些常用方法：

*  `Optional.empty()`：创建一个空的 Optional 对象。
 *  `Optional.of(T value)`：创建一个包含非空值的 Optional 对象，如果传递的值为 null，则会抛出 NullPointerException 异常。
 *  `Optional.ofNullable(T value)`：创建一个包含可空值的 Optional 对象，如果传递的值为 null，则返回一个空的 Optional 对象。
 *  `isPresent()`：如果值存在，则返回 true；否则返回 false。
 *  `get()`：如果值存在，则返回该值；否则会抛出 NoSuchElementException 异常。
 *  `orElse(T other)`：如果值存在，则返回该值；否则返回传递的默认值 other。
 *  `orElseGet(Supplier<? extends T> other)`：如果值存在，则返回该值；否则返回由传递的 Supplier 提供的默认值。
 *  `orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier)`：如果值存在，则返回该值；否则抛出由传递的 Supplier 提供的异常。

### Optional 类的使用示例 ###

下面是一些使用 Optional 类的示例。在这些示例代码中，我们将使用一个名为 Person 的类来演示 Optional 类的使用。

public class Person {
        
        private String name;
        private Integer age;
    
        public Person(String name, Integer age) {
        
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    
        public String getName() {
        
            return name;
        }
    
        public Integer getAge() {
        
            return age;
        }
    }

#### 使用 Optional.of() ####

如果我们想创建一个包含非空值的 Optional 对象，我们可以使用 Optional.of() 方法。下面是一个示例代码：

Person person = new Person("张三", 20);
    Optional<Person> optionalPerson = Optional.of(person);

如果传递的值为 null，则会抛出 NullPointerException 异常。

#### 使用 Optional.ofNullable() ####

如果我们想创建一个包含可空值的 Optional 对象，我们可以使用 Optional.ofNullable() 方法。下面是一个示例代码：

Person person = null;
    Optional<Person> optionalPerson = Optional.ofNullable(person);

如果传递的值为 null，则返回一个空的 Optional 对象。

#### 使用 isPresent() 和 get() ####

我们可以使用 isPresent() 方法来检查 Optional 对象中是否存在值。如果值存在，我们可以使用 get() 方法来获取该值。下面是一个示例代码：

Person person = new Person("张三", 20);
    Optional<Person> optionalPerson = Optional.of(person);
    
    if (optionalPerson.isPresent()) {
        
        Person p = optionalPerson.get();
        System.out.println(p.getName()); // 输出：张三
    }

#### 使用 orElse() ####

如果 Optional 对象中不存在值，我们可以使用 orElse() 方法来返回一个默认值。下面是一个示例代码：

Person person = null;
    Optional<Person> optionalPerson = Optional.ofNullable(person);
    
    Person defaultPerson = new Person("李四", 30);
    Person p = optionalPerson.orElse(defaultPerson);
    System.out.println(p.getName()); // 输出：李四

#### 使用 orElseGet() ####

与 orElse() 方法不同，orElseGet() 方法接受一个 Supplier 对象作为参数，当 Optional 对象中不存在值时，它将调用该 Supplier 对象来提供一个默认值。下面是一个示例代码：

Person person = null;
    Optional<Person> (Optional 类使用示例，续)
    
    > 注意：以下代码示例需要放在一个类的 main 方法中才能运行。
    
    ```java
    Optional<Person> optionalPerson = Optional.empty();
    
    Person defaultPerson = new Person("李四", 30);
    Person p = optionalPerson.orElseGet(() -> defaultPerson);
    System.out.println(p.getName()); // 输出：李四

#### 使用 orElseThrow() ####

如果 Optional 对象中不存在值，我们可以使用 orElseThrow() 方法来抛出一个异常。下面是一个示例代码：

Person person = null;
    Optional<Person> optionalPerson = Optional.ofNullable(person);
    
    Person p = optionalPerson.orElseThrow(() -> new RuntimeException("Person 对象为空"));

如果 Optional 对象中不存在值，将抛出一个 RuntimeException 异常，该异常将包含参数中指定的错误信息。

#### 使用 map() ####

我们可以使用 map() 方法来对 Optional 对象中的值进行转换。下面是一个示例代码：

Person person = new Person("张三", 20);
    Optional<Person> optionalPerson = Optional.of(person);
    
    Optional<String> optionalName = optionalPerson.map(Person::getName);
    String name = optionalName.orElse("未知");
    System.out.println(name); // 输出：张三

在这个示例代码中，我们将 Optional 对象中的 Person 对象转换为 Optional 对象，然后使用 orElse() 方法获取转换后的值。

#### 使用 filter() ####

我们可以使用 filter() 方法来过滤 Optional 对象中的值。下面是一个示例代码：

Person person = new Person("张三", 20);
    Optional<Person> optionalPerson = Optional.of(person);
    
    Optional<Person> optionalFilteredPerson = optionalPerson.filter(p -> p.getAge() > 18);
    if (optionalFilteredPerson.isPresent()) {
        
        System.out.println(optionalFilteredPerson.get().getName()); // 输出：张三
    }

在这个示例代码中，我们将 filter() 方法应用于 Optional 对象，以过滤掉年龄小于 18 岁的 Person 对象。

### 总结 ###

在本文中，我们深入探讨了 Optional 类的概念和用法。我们了解了 Optional 类的设计思想和常用方法，并提供了一些示例代码以帮助您更好地理解它的使用。通过使用 Optional 类，我们可以避免在代码中出现 null 值，从而减少 NullPointerException 的发生。如果您还没有尝试过使用 Optional 类，请在您的下一个 Java 项目中使用它，并体验它带来的好处。

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