Java的Optional类——解决空指针异常的好工具

本文主要是介绍Java的Optional类——解决空指针异常的好工具，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

java.util.Optional 类是 Java 8 引入的一个容器对象，旨在解决空指针异常的问题。Optional 类提供了一种优雅的方式来处理可能为 null 的值，从而避免了显式的 null 检查。这对于提高代码的可读性和减少空指针异常非常有用。

Optional 类的基本用法

构造：不能直接使用 new Optional() 创建 Optional 对象，因为它的构造器是私有的。可以通过 Optional.of(T)、Optional.ofNullable(T) 或 Optional.empty() 方法来创建 Optional 对象。
- Optional.of(T t)：如果 t 不为 null，则创建一个包含 t 的 Optional 对象；否则抛出 NullPointerException。
- Optional.ofNullable(T t)：如果 t 不为 null，则创建一个包含 t 的 Optional 对象；否则创建一个空的 Optional 对象。
- Optional.empty()：创建一个空的 Optional 对象。
判断是否为空：可以使用 Optional.isPresent() 方法来判断 Optional 对象是否包含非空值。
获取值：可以通过多种方式获取 Optional 包含的值：
- Optional.get()：如果 Optional 包含非空值，则返回该值；否则抛出 NoSuchElementException。
- Optional.orElse(T other)：如果 Optional 包含非空值，则返回该值；否则返回提供的默认值 other。
- Optional.orElseGet(Supplier<T> other)：如果 Optional 包含非空值，则返回该值；否则调用 Supplier 获取一个默认值。
- Optional.orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier)：如果 Optional 包含非空值，则返回该值；否则抛出由 exceptionSupplier 提供的异常。
转换：可以使用 Optional.map(Function<T, R> mapper) 和 Optional.flatMap(Function<T, Optional<R>> mapper) 方法来转换 Optional 内部的值。
组合操作：可以使用 Optional.filter(Predicate<T> predicate) 方法来过滤 Optional 内部的值，还可以使用 Optional.ifPresent(Consumer<T> action) 方法来执行某些操作。

示例代码

下面是一些使用 Optional 的示例代码。

创建 Optional

String name = "John Doe";
Optional<String> optionalName = Optional.of(name); // 不会为 null
Optional<String> optionalNameOrNull = Optional.ofNullable(null); // 可以为 null
Optional<String> emptyOptional = Optional.empty(); // 空的 Optional

判断是否为空

if (optionalName.isPresent()) {System.out.println("Optional is present.");
} else {System.out.println("Optional is empty.");
}

获取值

// 如果 Optional 包含非空值则获取它，否则抛出 NoSuchElementException
String nameValue = optionalName.get();// 如果 Optional 包含非空值则获取它，否则返回默认值 "Unknown"
String defaultName = optionalName.orElse("Unknown");// 如果 Optional 包含非空值则获取它，否则调用 Supplier 获取默认值
String defaultNameFromSupplier = optionalName.orElseGet(() -> "Unknown");// 如果 Optional 包含非空值则获取它，否则抛出 IllegalArgumentException
String nameOrThrow = optionalName.orElseThrow(IllegalArgumentException::new);

转换值

假设我们有一个 Person 类，它有一个 getName 方法。

class Person {private String name;public Person(String name) {this.name = name;}public String getName() {return name;}
}Person person = new Person("Jane Smith");
Optional<Person> optionalPerson = Optional.of(person);// 转换 Person 为 String
Optional<String> personName = optionalPerson.map(Person::getName);
personName.ifPresent(System.out::println); // 输出 "Jane Smith"// 使用 flatMap 进行更复杂的转换
Optional<String> lastName = optionalPerson.flatMap(p -> Optional.of(p.getName().split(" "))).flatMap(Arrays::stream).findFirst();
lastName.ifPresent(System.out::println); // 输出 "Smith"

组合操作

// 过滤操作
Optional<String> filteredName = optionalName.filter(n -> n.startsWith("J"));
filteredName.ifPresent(System.out::println); // 输出 "John Doe"// 执行操作
optionalName.ifPresent(System.out::println); // 输出 "John Doe"

完整示例

下面是一个完整的示例程序，它展示了如何使用 Optional 类来处理可能为 null 的值。

import java.util.Optional;public class OptionalExample {public static void main(String[] args) {String name = "John Doe";Optional<String> optionalName = Optional.of(name);Optional<String> optionalNameOrNull = Optional.ofNullable(null);// 判断是否为空System.out.println(optionalName.isPresent()); // 输出 trueSystem.out.println(optionalNameOrNull.isPresent()); // 输出 false// 获取值System.out.println(optionalName.get()); // 输出 "John Doe"System.out.println(optionalNameOrNull.orElse("Default Name")); // 输出 "Default Name"// 转换值Optional<String> upperCaseName = optionalName.map(String::toUpperCase);upperCaseName.ifPresent(System.out::println); // 输出 "JOHN DOE"// 组合操作optionalName.filter(s -> s.startsWith("J")).ifPresent(System.out::println); // 输出 "John Doe"}
}