JAVA8如何妙用Optional解决NPE问题详解

2024-01-22 03:38
文章标签 java 问题 详解 解决 npe optional 妙用

本文主要是介绍JAVA8如何妙用Optional解决NPE问题详解，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！

JAVA8如何妙用Optional解决NPE问题详解

 在Java中，null代表一个不存在的对象，如果对它进行操作就会抛出java.lang.NullPointerException异常，下面这篇文章主要给大家介绍了关于JAVA8如何妙用Optional解决NPE问题的相关资料，需要的朋友可以参考下

 

引言

NPE（NullPointerException）是调试程序最常见的异常。google一下有很多关于方法到底应该返回null还是new一个空对象的讨论。

在文章的开头，先说下NPE问题，NPE问题就是，我们在开发中经常碰到的NullPointerException.假设我们有两个类，他们的UML类图如下图所示

 

在这种情况下，有如下代码

?

1

user.getAddress().getProvince();

这种写法，在user为null时，是有可能报NullPointerException异常的。为了解决这个问题，于是采用下面的写法

?

1

2

3

4

5

6

if(user!=null){

 Address address = user.getAddress();

 if(address!=null){

 String province = address.getProvince();

 }

}

这种写法是比较丑陋的，为了避免上述丑陋的写法，让丑陋的设计变得优雅。JAVA8提供了Optional类来优化这种写法，接下来的正文部分进行详细说明

API介绍

先介绍一下API，与其他文章不同的是，本文采取类比的方式来讲，同时结合源码。而不像其他文章一样，一个个API罗列出来，让人找不到重点。

(1)Optional(T value),empty(),of(T value),ofNullable(T value)

这四个函数之间具有相关性，因此放在一组进行记忆。

先说明一下，Optional(T value)，即构造函数，它是private权限的，不能由外部调用的。其余三个函数是public权限，供我们所调用。那么，Optional的本质，就是内部储存了一个真实的值，在构造的时候，就直接判断其值是否为空。好吧，这么说还是比较抽象。直接上Optional(T value)构造函数的源码，如下图所示

 

那么，of(T value)的源码如下

?

1

2

3

public static <T> Optional<T> of(T value) {

 return new Optional<>(value);

 }

也就是说of(T value)函数内部调用了构造函数。根据构造函数的源码我们可以得出两个结论:

(1)通过of(T value)函数所构造出的Optional对象，当Value值为空时，依然会报NullPointerException。

(2)通过of(T value)函数所构造出的Optional对象，当Value值不为空时，能正常构造Optional对象。

除此之外呢，Optional类内部还维护一个value为null的对象，大概就是长下面这样的

?

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

public final class Optional<T> {

 //省略....

 private static final Optional<?> EMPTY = new Optional<>();

 private Optional() {

 this.value = null;

 }

 //省略...

 public static<T> Optional<T> empty() {

 @SuppressWarnings("unchecked")

 Optional<T> t = (Optional<T>) EMPTY;

 return t;

 }

}

那么，empty()的作用就是返回EMPTY对象。

好了铺垫了这么多，可以说ofNullable(T value)的作用了，上源码

?

1

2

3

public static <T> Optional<T> ofNullable(T value) {

return value == null ? empty() : of(value);

}

好吧，大家应该都看得懂什么意思了。相比较of(T value)的区别就是，当value值为null时，of(T value)会报NullPointerException异常；ofNullable(T value)不会throw Exception，ofNullable(T value)直接返回一个EMPTY对象。
那是不是意味着，我们在项目中只用ofNullable函数而不用of函数呢?

不是的，一个东西存在那么自然有存在的价值。当我们在运行过程中，不想隐藏NullPointerException。而是要立即报告，这种情况下就用Of函数。但是不得不承认，这样的场景真的很少。博主也仅在写junit测试用例中用到过此函数。

(2)orElse(T other)，orElseGet(Supplier<? extends T> other)和orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier)

这三个函数放一组进行记忆，都是在构造函数传入的value值为null时，进行调用的。orElse和orElseGet的用法如下所示，相当于value值为null时，给予一个默认值:

?

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

@Test

public void test() {

 User user = null;

 user = Optional.ofNullable(user).orElse(createUser());

 user = Optional.ofNullable(user).orElseGet(() -> createUser());

  

}

 

public User createUser(){

 User user = new User();

 user.setName("zhangsan");

 return user;

}

这两个函数的区别：当user值不为null时，orElse函数依然会执行createUser()方法，而orElseGet函数并不会执行createUser()方法，大家可自行测试。

至于orElseThrow，就是value值为null时,直接抛一个异常出去，用法如下所示

?

1

2

User user = null;

Optional.ofNullable(user).orElseThrow(()->new Exception("用户不存在"));

(3) map(Function<? super T, ? extends U> mapper)和flatMap(Function<? super T, Optional<U>> mapper)

这两个函数放在一组记忆，这两个函数做的是转换值的操作。

直接上源码

?

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

public final class Optional<T> {

 //省略....

  public<U> Optional<U> map(Function<? super T, ? extends U> mapper) {

  Objects.requireNonNull(mapper);

  if (!isPresent())

   return empty();

  else {

   return Optional.ofNullable(mapper.apply(value));

  }

 }

 //省略...

  public<U> Optional<U> flatMap(Function<? super T, Optional<U>> mapper) {

  Objects.requireNonNull(mapper);

  if (!isPresent())

   return empty();

  else {

   return Objects.requireNonNull(mapper.apply(value));

  }

 }

}

这两个函数，在函数体上没什么区别。唯一区别的就是入参，map函数所接受的入参类型为Function<? super T, ? extends U>，而flapMap的入参类型为Function<? super T, Optional<U>>。

在具体用法上，对于map而言:

如果User结构是下面这样的

?

1

2

3

4

5

6

public class User {

 private String name;

 public String getName() {

  return name;

 }

}

这时候取name的写法如下所示

?

1

String city = Optional.ofNullable(user).map(u-> u.getName()).get();

对于flatMap而言:

如果User结构是下面这样的

?

1

2

3

4

5

6

public class User {

 private String name;

 public Optional<String> getName() {

  return Optional.ofNullable(name);

 }

}

这时候取name的写法如下所示

?

1

String city = Optional.ofNullable(user).flatMap(u-> u.getName()).get();

(4) isPresent()和ifPresent(Consumer<? super T> consumer)

这两个函数放在一起记忆，isPresent即判断value值是否为空，而ifPresent就是在value值不为空时，做一些操作。这两个函数的源码如下

?

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

public final class Optional<T> {

 //省略....

 public boolean isPresent() {

  return value != null;

 }

 //省略...

 public void ifPresent(Consumer<? super T> consumer) {

  if (value != null)

   consumer.accept(value);

 }

}

需要额外说明的是，大家千万不要把

?

1

2

3

if (user != null){

 // TODO: do something

}

给写成

?

1

2

3

4

User user = Optional.ofNullable(user);

if (Optional.isPresent()){

 // TODO: do something

}

因为这样写，代码结构依然丑陋。博主会在后面给出正确写法

至于ifPresent(Consumer<? super T> consumer)，用法也很简单，如下所示

?

1

2

3

Optional.ofNullable(user).ifPresent(u->{

   // TODO: do something

  });

(5) filter(Predicate<? super T> predicate)

不多说，直接上源码

?

1

2

3

4

5

6

7

8

public final class Optional<T> {

 //省略....

 Objects.requireNonNull(predicate);

  if (!isPresent())

   return this;

  else

   return predicate.test(value) ? this : empty();

}

filter 方法接受一个 Predicate 来对 Optional 中包含的值进行过滤，如果包含的值满足条件，那么还是返回这个 Optional；否则返回 Optional.empty。

用法如下

?

1

Optional<User> user1 = Optional.ofNullable(user).filter(u -> u.getName().length()<6);

如上所示，如果user的name的长度是小于6的，则返回。如果是大于6的，则返回一个EMPTY对象。

实战使用

例一

在函数方法中

以前写法

?

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

public String getCity(User user) throws Exception{

  if(user!=null){

   if(user.getAddress()!=null){

    Address address = user.getAddress();

    if(address.getCity()!=null){

     return address.getCity();

    }

   }

  }

  throw new Excpetion("取值错误");

 }

JAVA8写法

?

1

2

3

4

5

6

public String getCity(User user) throws Exception{

 return Optional.ofNullable(user)

     .map(u-> u.getAddress())

     .map(a->a.getCity())

     .orElseThrow(()->new Exception("取指错误"));

}

例二

比如，在主程序中

以前写法

?

1

2

3

if(user!=null){

 dosomething(user);

}

JAVA8写法

?

1

2

3

4

Optional.ofNullable(user)

  .ifPresent(u->{

  dosomething(u);

  });

例三

以前写法

?

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

public User getUser(User user) throws Exception{

 if(user!=null){

  String name = user.getName();

  if("zhangsan".equals(name)){

   return user;

  }

 }else{

  user = new User();

  user.setName("zhangsan");

  return user;

 }

}

java8写法

?

1

2

3

4

5

6

7

8

9

public User getUser(User user) {

 return Optional.ofNullable(user)

     .filter(u->"zhangsan".equals(u.getName()))

     .orElseGet(()-> {

      User user1 = new User();

      user1.setName("zhangsan");

      return user1;

     });

}

其他的例子，不一一列举了。不过，博主认为，其实采用这种链式编程，虽然代码优雅了。但是，逻辑性没那么明显，可读性有所降低，大家项目中看情况酌情使用。

总结

以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，如果有疑问大家可以留言交流，谢谢大家对脚本之家的支持。

这篇关于JAVA8如何妙用Optional解决NPE问题详解的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/631742。

相关文章

Java设计模式---迭代器模式(Iterator)解读

Java设计模式---迭代器模式(Iterator)解读

《Java设计模式---迭代器模式(Iterator)解读》：本文主要介绍Java设计模式---迭代器模式(Iterator),具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,... 目录1、迭代器（Iterator）1.1、结构1.2、常用方法1.3、本质1、解耦集合与遍历逻辑2、统一
阅读更多...
Java内存分配与JVM参数详解(推荐)

Java内存分配与JVM参数详解(推荐)

《Java内存分配与JVM参数详解(推荐)》本文详解JVM内存结构与参数调整,涵盖堆分代、元空间、GC选择及优化策略,帮助开发者提升性能、避免内存泄漏,本文给大家介绍Java内存分配与JVM参数详解,... 目录引言JVM内存结构JVM参数概述堆内存分配年轻代与老年代调整堆内存大小调整年轻代与老年代比例元空
阅读更多...
深度解析Java DTO(最新推荐)

深度解析Java DTO(最新推荐)

《深度解析JavaDTO(最新推荐)》DTO（DataTransferObject）是一种用于在不同层（如Controller层、Service层）之间传输数据的对象设计模式,其核心目的是封装数据,... 目录一、什么是DTO？DTO的核心特点：二、为什么需要DTO？（对比Entity）三、实际应用场景解析
阅读更多...
Java 线程安全与 volatile与单例模式问题及解决方案

Java 线程安全与 volatile与单例模式问题及解决方案

《Java线程安全与volatile与单例模式问题及解决方案》文章主要讲解线程安全问题的五个成因（调度随机、变量修改、非原子操作、内存可见性、指令重排序）及解决方案,强调使用volatile关键字... 目录什么是线程安全线程安全问题的产生与解决方案线程的调度是随机的多个线程对同一个变量进行修改线程的修改操
阅读更多...
从原理到实战深入理解Java 断言assert

从原理到实战深入理解Java 断言assert

《从原理到实战深入理解Java断言assert》本文深入解析Java断言机制,涵盖语法、工作原理、启用方式及与异常的区别,推荐用于开发阶段的条件检查与状态验证,并强调生产环境应使用参数验证工具类替代... 目录深入理解 Java 断言（assert）：从原理到实战引言：为什么需要断言？一、断言基础1.1 语
阅读更多...
深度解析Java项目中包和包之间的联系

深度解析Java项目中包和包之间的联系

《深度解析Java项目中包和包之间的联系》文章浏览阅读850次，点赞13次，收藏8次。本文详细介绍了Java分层架构中的几个关键包：DTO、Controller、Service和Mapper。_jav... 目录前言一、各大包1.DTO1.1、DTO的核心用途1.2. DTO与实体类(Entity)的区别1
阅读更多...
Java中的雪花算法Snowflake解析与实践技巧

Java中的雪花算法Snowflake解析与实践技巧

《Java中的雪花算法Snowflake解析与实践技巧》本文解析了雪花算法的原理、Java实现及生产实践,涵盖ID结构、位运算技巧、时钟回拨处理、WorkerId分配等关键点,并探讨了百度UidGen... 目录一、雪花算法核心原理1.1 算法起源1.2 ID结构详解1.3 核心特性二、Java实现解析2.
阅读更多...
Python中注释使用方法举例详解

Python中注释使用方法举例详解

《Python中注释使用方法举例详解》在Python编程语言中注释是必不可少的一部分,它有助于提高代码的可读性和维护性,：本文主要介绍Python中注释使用方法的相关资料,需要的朋友可以参考下... 目录一、前言二、什么是注释？示例：三、单行注释语法：以 China编程# 开头，后面的内容为注释内容示例：示例：四
阅读更多...
mysql表操作与查询功能详解

mysql表操作与查询功能详解

《mysql表操作与查询功能详解》本文系统讲解MySQL表操作与查询,涵盖创建、修改、复制表语法,基本查询结构及WHERE、GROUPBY等子句,本文结合实例代码给大家介绍的非常详细,感兴趣的朋友跟随... 目录01.表的操作1.1表操作概览1.2创建表1.3修改表1.4复制表02.基本查询操作2.1 SE
阅读更多...
MySQL中的锁机制详解之全局锁,表级锁,行级锁

MySQL中的锁机制详解之全局锁,表级锁,行级锁

《MySQL中的锁机制详解之全局锁,表级锁,行级锁》MySQL锁机制通过全局、表级、行级锁控制并发,保障数据一致性与隔离性,全局锁适用于全库备份,表级锁适合读多写少场景,行级锁(InnoDB)实现高并... 目录一、锁机制基础：从并发问题到锁分类1.1 并发访问的三大问题1.2 锁的核心作用1.3 锁粒度分
阅读更多...

Copyright China编程 23002807@qq.com

沪ICP备2023033072号-2