干货,一文彻底搞懂 Java 的 Optional(2)-阿里云开发者社区

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干货,一文彻底搞懂 Java 的 Optional(2)

简介: 干货,一文彻底搞懂 Java 的 Optional
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05、非空表达式


Optional 类有一个非常现代化的方法——ifPresent(),允许我们使用函数式编程的方式执行一些代码,因此,我把它称为非空表达式。如果没有该方法的话,我们通常需要先通过 isPresent() 方法对 Optional 对象进行判空后再执行相应的代码:


Optional<String> optOrNull = Optional.ofNullable(null);
if (optOrNull.isPresent()) {
    System.out.println(optOrNull.get().length());
}



有了 ifPresent() 之后,情况就完全不同了,可以直接将 Lambda 表达式传递给该方法,代码更加简洁,更加直观。


Optional<String> opt = Optional.of("沉默王二");

opt.ifPresent(str -> System.out.println(str.length()));



Java 9 后还可以通过方法 ifPresentOrElse(action, emptyAction) 执行两种结果,非空时执行 action,空时执行 emptyAction。


Optional<String> opt = Optional.of("沉默王二");

opt.ifPresentOrElse(str -> System.out.println(str.length()), () -> System.out.println("为空"));



06、设置(获取)默认值


有时候,我们在创建(获取) Optional 对象的时候,需要一个默认值,orElse() 和 orElseGet() 方法就派上用场了。


orElse() 方法用于返回包裹在 Optional 对象中的值,如果该值不为 null,则返回;否则返回默认值。该方法的参数类型和值得类型一致。


String nullName = null;
String name = Optional.ofNullable(nullName).orElse("沉默王二");
System.out.println(name); // 输出:沉默王二


orElseGet() 方法与 orElse() 方法类似,但参数类型不同。如果 Optional 对象中的值为 null,则执行参数中的函数。


String nullName = null;
String name = Optional.ofNullable(nullName).orElseGet(()->"沉默王二");
System.out.println(name); // 输出:沉默王二



从输出结果以及代码的形式上来看,这两个方法极其相似,这不免引起我们的怀疑,Java 类库的设计者有必要这样做吗?


假设现在有这样一个获取默认值的方法,很传统的方式。


public static String getDefaultValue() {
    System.out.println("getDefaultValue");
    return "沉默王二";
}



然后,通过 orElse() 方法和 orElseGet() 方法分别调用 getDefaultValue() 方法返回默认值。


public static void main(String[] args) {
    String name = null;
    System.out.println("orElse");
    String name2 = Optional.ofNullable(name).orElse(getDefaultValue());
    System.out.println("orElseGet");
    String name3 = Optional.ofNullable(name).orElseGet(OrElseOptionalDemo::getDefaultValue);
}



注:类名 :: 方法名是 Java 8 引入的语法,方法名后面是没有 () 的,表明该方法并不一定会被调用。


输出结果如下所示:


orElse

getDefaultValue


orElseGet

getDefaultValue



输出结果是相似的,没什么太大的不同,这是在 Optional 对象的值为 null 的情况下。假如 Optional 对象的值不为 null 呢?


public static void main(String[] args) {
    String name = "沉默王三";
    System.out.println("orElse");
    String name2 = Optional.ofNullable(name).orElse(getDefaultValue());
    System.out.println("orElseGet");
    String name3 = Optional.ofNullable(name).orElseGet(OrElseOptionalDemo::getDefaultValue);
}



输出结果如下所示:


orElse

getDefaultValue

orElseGet


咦,orElseGet() 没有去调用 getDefaultValue()。哪个方法的性能更佳,你明白了吧?


07、获取值


直观从语义上来看,get() 方法才是最正宗的获取 Optional 对象值的方法,但很遗憾,该方法是有缺陷的,因为假如 Optional 对象的值为 null,该方法会抛出 NoSuchElementException 异常。这完全与我们使用 Optional 类的初衷相悖。


public class GetOptionalDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String name = null;
        Optional<String> optOrNull = Optional.ofNullable(name);
        System.out.println(optOrNull.get());


这段程序在运行时会抛出异常:


Exception in thread "main" java.util.NoSuchElementException: No value present

at java.base/java.util.Optional.get(Optional.java:141)

at com.cmower.dzone.optional.GetOptionalDemo.main(GetOptionalDemo.java:9)


尽管抛出的异常是 NoSuchElementException 而不是 NPE,但在我们看来,显然是在“五十步笑百步”。建议 orElseGet() 方法获取 Optional 对象的值。


08、过滤值


小王通过 Optional 类对之前的代码进行了升级,完成后又兴高采烈地跑去找老马要任务了。老马觉得这小伙子不错,头脑灵活,又干活积极,很值得培养,就又交给了小王一个新的任务:用户注册时对密码的长度进行检查。


小王拿到任务后,乐开了花,因为他刚要学习 Optional 类的 filter() 方法,这就派上了用场。


public class FilterOptionalDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String password = "12345";
        Optional<String> opt = Optional.ofNullable(password);
        System.out.println(opt.filter(pwd -> pwd.length() > 6).isPresent());
    }
}



filter() 方法的参数类型为 Predicate(Java 8 新增的一个函数式接口),也就是说可以将一个 Lambda 表达式传递给该方法作为条件,如果表达式的结果为 false,则返回一个 EMPTY 的 Optional 对象,否则返回过滤后的 Optional 对象。


在上例中,由于 password 的长度为 5 ,所以程序输出的结果为 false。假设密码的长度要求在 6 到 10 位之间,那么还可以再追加一个条件。来看小王增加难度后的代码。


Predicate<String> len6 = pwd -> pwd.length() > 6;
Predicate<String> len10 = pwd -> pwd.length() < 10;
password = "1234567";
opt = Optional.ofNullable(password);
boolean result = opt.filter(len6.and(len10)).isPresent();
System.out.println(result);

这次程序输出的结果为 true,因为密码变成了 7 位,在 6 到 10 位之间。想象一下,假如小王使用 if-else 来完成这个任务,代码该有多冗长。


09、转换值


小王检查完了密码的长度,仍然觉得不够尽兴,觉得要对密码的强度也进行检查,比如说密码不能是“password”,这样的密码太弱了。于是他又开始研究起了 map() 方法,该方法可以按照一定的规则将原有 Optional 对象转换为一个新的 Optional 对象,原有的 Optional 对象不会更改。


先来看小王写的一个简单的例子:


public class OptionalMapDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String name = "沉默王二";
        Optional<String> nameOptional = Optional.of(name);
        Optional<Integer> intOpt = nameOptional
                .map(String::length);
       
        System.out.println( intOpt.orElse(0));
    }
}


在上面这个例子中,map() 方法的参数 String::length,意味着要 将原有的字符串类型的 Optional 按照字符串长度重新生成一个新的 Optional 对象,类型为 Integer。


搞清楚了 map() 方法的基本用法后,小王决定把 map() 方法与 filter() 方法结合起来用,前者用于将密码转化为小写,后者用于判断长度以及是否是“password”。


public class OptionalMapFilterDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String password = "password";
        Optional<String>  opt = Optional.ofNullable(password);
        Predicate<String> len6 = pwd -> pwd.length() > 6;
        Predicate<String> len10 = pwd -> pwd.length() < 10;
        Predicate<String> eq = pwd -> pwd.equals("password");
        boolean result = opt.map(String::toLowerCase).filter(len6.and(len10 ).and(eq)).isPresent();
        System.out.println(result);
    }
}

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