什么是Optional类?
Optional类(java.util.Optional) 是一个容器类,代表一个值存在或不存在,原来用 null 表示一个值不存在,现在 Optional 可以更好的表达这个概念。并且可以避免空指针异常。
Optional类常用方法:
- Optional.of(T t) : 创建一个 Optional 实例。
- Optional.empty() : 创建一个空的 Optional 实例。
- Optional.ofNullable(T t):若 t 不为 null,创建 Optional 实例,否则创建空实例。
- isPresent() : 判断是否包含值。
- orElse(T t) : 如果调用对象包含值,返回该值,否则返回t。
- orElseGet(Supplier s) :如果调用对象包含值,返回该值,否则返回 s 获取的值。
- map(Function f): 如果有值对其处理,并返回处理后的Optional,否则返回 Optional.empty()。
- flatMap(Function mapper):与 map 类似,要求返回值必须是Optional。
Optional类示例
1.创建Optional类
(1)使用empty()方法创建一个空的Optional对象:
Optional<String> empty = Optional.empty();
(2)使用of()方法创建Optional对象:
String name = "binghe"; Optional<String> opt = Optional.of(name); assertEquals("Optional[binghe]", opt.toString());
传递给of()的值不可以为空,否则会抛出空指针异常。例如,下面的程序会抛出空指针异常。
String name = null; Optional<String> opt = Optional.of(name);
如果我们需要传递一些空值,那我们可以使用下面的示例所示。
String name = null; Optional<String> opt = Optional.ofNullable(name);
使用ofNullable()方法,则当传递进去一个空值时,不会抛出异常,而只是返回一个空的Optional对象,如同我们用Optional.empty()方法一样。
2.isPresent
我们可以使用这个isPresent()方法检查一个Optional对象中是否有值,只有值非空才返回true。
Optional<String> opt = Optional.of("binghe"); assertTrue(opt.isPresent()); opt = Optional.ofNullable(null); assertFalse(opt.isPresent());
在Java8之前,我们一般使用如下方式来检查空值。
if(name != null){ System.out.println(name.length); }
在Java8中,我们就可以使用如下方式来检查空值了。
Optional<String> opt = Optional.of("binghe"); opt.ifPresent(name -> System.out.println(name.length()));
3.orElse和orElseGet
(1)orElse
orElse()方法用来返回Optional对象中的默认值,它被传入一个“默认参数‘。如果对象中存在一个值,则返回它,否则返回传入的“默认参数”。
String nullName = null; String name = Optional.ofNullable(nullName).orElse("binghe"); assertEquals("binghe", name);
(2)orElseGet
与orElse()方法类似,但是这个函数不接收一个“默认参数”,而是一个函数接口。
String nullName = null; String name = Optional.ofNullable(nullName).orElseGet(() -> "binghe"); assertEquals("binghe", name);
(3)二者有什么区别?
要想理解二者的区别,首先让我们创建一个无参且返回定值的方法。
public String getDefaultName() { System.out.println("Getting Default Name"); return "binghe"; }
接下来,进行两个测试看看两个方法到底有什么区别。
String text; System.out.println("Using orElseGet:"); String defaultText = Optional.ofNullable(text).orElseGet(this::getDefaultName); assertEquals("binghe", defaultText); System.out.println("Using orElse:"); defaultText = Optional.ofNullable(text).orElse(getDefaultName()); assertEquals("binghe", defaultText);
在这里示例中,我们的Optional对象中包含的都是一个空值,让我们看看程序执行结果:
Using orElseGet: Getting default name... Using orElse: Getting default name...
两个Optional对象中都不存在value,因此执行结果相同。
那么,当Optional对象中存在数据会发生什么呢?我们一起来验证下。
String name = "binghe001"; System.out.println("Using orElseGet:"); String defaultName = Optional.ofNullable(name).orElseGet(this::getDefaultName); assertEquals("binghe001", defaultName); System.out.println("Using orElse:"); defaultName = Optional.ofNullable(name).orElse(getDefaultName()); assertEquals("binghe001", defaultName);
运行结果如下所示。
Using orElseGet: Using orElse: Getting default name...
可以看到,当使用orElseGet()方法时,getDefaultName()方法并不执行,因为Optional中含有值,而使用orElse时则照常执行。所以可以看到,当值存在时,orElse相比于orElseGet,多创建了一个对象。如果创建对象时,存在网络交互,那系统资源的开销就比较大了,这是需要我们注意的一个地方。
4.orElseThrow
orElseThrow()方法当遇到一个不存在的值的时候,并不返回一个默认值,而是抛出异常。
String nullName = null; String name = Optional.ofNullable(nullName).orElseThrow( IllegalArgumentException::new);
5.get
get()方法表示是Optional对象中获取值。
Optional<String> opt = Optional.of("binghe"); String name = opt.get(); assertEquals("binghe", name);
使用get()方法也可以返回被包裹着的值。但是值必须存在。当值不存在时,会抛出一个NoSuchElementException异常。
Optional<String> opt = Optional.ofNullable(null); String name = opt.get();
6.filter
接收一个函数式接口,当符合接口时,则返回一个Optional对象,否则返回一个空的Optional对象。
String name = "binghe"; Optional<String> nameOptional = Optional.of(name); boolean isBinghe = nameOptional.filter(n -> "binghe".equals(name)).isPresent(); assertTrue(isBinghe); boolean isBinghe001 = nameOptional.filter(n -> "binghe001".equals(name)).isPresent(); assertFalse(isBinghe001);
使用filter()方法会过滤掉我们不需要的元素。
接下来,我们再来看一例示例,例如目前有一个Person类,如下所示。
public class Person{ private int age; public Person(int age){ this.age = age; } //省略get set方法 }
例如,我们需要过滤出年龄在25岁到35岁之前的人群,那在Java8之前我们需要创建一个如下的方法来检测每个人的年龄范围是否在25岁到35岁之前。
public boolean filterPerson(Peron person){ boolean isInRange = false; if(person != null && person.getAge() >= 25 && person.getAge() <= 35){ isInRange = true; } return isInRange; }
看上去就挺麻烦的,我们可以使用如下的方式进行测试。
assertTrue(filterPerson(new Peron(18))); assertFalse(filterPerson(new Peron(29))); assertFalse(filterPerson(new Peron(16))); assertFalse(filterPerson(new Peron(34))); assertFalse(filterPerson(null));
如果使用Optional,效果如何呢?
public boolean filterPersonByOptional(Peron person){ return Optional.ofNullable(person) .map(Peron::getAge) .filter(p -> p >= 25) .filter(p -> p <= 35) .isPresent(); }
使用Optional看上去就清爽多了,这里,map()仅仅是将一个值转换为另一个值,并且这个操作并不会改变原来的值。
7.map
如果有值对其处理,并返回处理后的Optional,否则返回 Optional.empty()。
List<String> names = Arrays.asList("binghe001", "binghe002", "", "binghe003", "", "binghe004"); Optional<List<String>> listOptional = Optional.of(names); int size = listOptional .map(List::size) .orElse(0); assertEquals(6, size);
在这个例子中,我们使用一个List集合封装了一些字符串,然后再把这个List使用Optional封装起来,对其map(),获取List集合的长度。map()返回的结果也被封装在一个Optional对象中,这里当值不存在的时候,我们会默认返回0。如下我们获取一个字符串的长度。
String name = "binghe"; Optional<String> nameOptional = Optional.of(name); int len = nameOptional .map(String::length()) .orElse(0); assertEquals(6, len);
我们也可以将map()方法与filter()方法结合使用,如下所示。
String password = " password "; Optional<String> passOpt = Optional.of(password); boolean correctPassword = passOpt.filter( pass -> pass.equals("password")).isPresent(); assertFalse(correctPassword); correctPassword = passOpt .map(String::trim) .filter(pass -> pass.equals("password")) .isPresent(); assertTrue(correctPassword);
上述代码的含义就是对密码进行验证,查看密码是否为指定的值。
8.flatMap
与 map 类似,要求返回值必须是Optional。
假设我们现在有一个Person类。
public class Person { private String name; private int age; private String password; public Optional<String> getName() { return Optional.ofNullable(name); } public Optional<Integer> getAge() { return Optional.ofNullable(age); } public Optional<String> getPassword() { return Optional.ofNullable(password); } // 忽略get set方法 }
接下来,我们可以将Person封装到Optional中,并进行测试,如下所示。
Person person = new Person("binghe", 18); Optional<Person> personOptional = Optional.of(person); Optional<Optional<String>> nameOptionalWrapper = personOptional.map(Person::getName); Optional<String> nameOptional = nameOptionalWrapper.orElseThrow(IllegalArgumentException::new); String name1 = nameOptional.orElse(""); assertEquals("binghe", name1); String name = personOptional .flatMap(Person::getName) .orElse(""); assertEquals("binghe", name);
注意:方法getName返回的是一个Optional对象,如果使用map,我们还需要再调用一次get()方法,而使用flatMap()就不需要了。