Java8新特性系列我們已經介紹了Stream、Lambda表達式、DateTime日期時間處理，最後以“NullPointerException” 的剋星Optional類的講解來收尾。
背景
作爲開發人員每天與NullPointerException鬥智鬥勇。每接收到參數或調用方法獲得值得判斷一下是否爲null。稍不留意，空指針異常就像幽靈一樣出現了。
這篇文章我們來學習Java8是如何通過Optional類來避免空指針異常的。
先來看一下不使用Optional類時，我們爲了防止NullPointerException會怎麼處理。
public String getParentName(Person son) {
if (son != null) {
Person parent = son.getParent();
if (parent != null) {
return parent.getUsername();
} else {
return "--";
}
}
return "--";
}爲了防止出現異常，需要不停的判斷對象是否爲null。但如果業務邏輯比較複雜，會涌現出大量的ifelse。看似邏輯縝密，但易讀性卻並不高。
爲了解決相關問題，在Effective Java中建議若方法返回類型爲集合，則通過返回空集合以避免 NullPointerException，真是煞費苦心。
先看一下上面的代碼使用Optional之後會變成什麼樣子。
public String getParentNameWithOptional(Person son) {
return Optional.ofNullable(son).map(Person::getParent).map(Person::getUsername).orElse("--");
}對照一下代碼，看看神不神奇？！
Optional類簡介
java.util.Optional類的引入很好的解決空指針異常，類聲明如下：
public final class Optional<T> {}java.util.Optional類是一個封裝了Optional值的容器對象，Optional值可以爲null，如果值存在，調用isPresent()方法返回true，調用get()方法可以獲取值。
通過源代碼會發現，它並沒有實現java.io.Serializable接口，因此應避免在類屬性中使用，防止意想不到的問題。
除了Optional類之外，還擴展了一些常用類型的Optional對象，比如：OptionalDouble、OptionalInt、OptionalLong。用法基本上相似。
下面通過具體的操作和功能來了解Optional類。
創建Optional對象
創建Optional對象有三種方法：empty()、of()、ofNullable()，均爲靜態方法。
如果Optional對象沒有值則用empty()方法。
Optional empty = Optional.empty();如果確定Optional對象的值不爲null，則可用of()方法。
Optional stringOptional = Optional.of("Hello 公衆號：程序新視界");如果不確定Optional對象的值是否爲null，則可用ofNullable()。比如上面，不確定Person對象是不否null，就用了ofNullable()方法。當然，也可以直接給該方法傳null。
Optional ofNullOptional = Optional.ofNullable(null);此時，通過調用其isPresent方法可以查看該Optional中是否值爲null。
boolean bool = ofNullOptional.isPresent();
System.out.println(bool);此時如果直接調用get方法獲取值，則會拋出異常。
ofNullOptional.get();get獲取Optional中的值
通過get方法可獲取Optional中的值，但如果值爲null，則會拋出異常。
Optional ofNullOptional = Optional.ofNullable(null);
ofNullOptional.get();異常信息：
java.util.NoSuchElementException: No value present
at java.util.Optional.get(Optional.java:135)
...此時，需要另外一個方法的輔助：isPresent()。該方法可判定Optional中是否有值，如果有則返回true，如果沒有則返回false。
Optional ofNullOptional = Optional.ofNullable(null);
boolean bool = ofNullOptional.isPresent();
if(bool){
ofNullOptional.get();
}map獲取Optional中的值
對於對象操作，也可以通過map來獲取值，最開始簡化的例子就是如此。
Optional<Person> sonOptional = Optional.ofNullable(son);
System.out.println(sonOptional.map(Person::getUsername));map方法，如果有值，則對其執行調用映射函數得到返回值。如果返回值不爲null，則創建包含映射返回值的Optional作爲map方法返回值，否則返回空Optional。
flatMap獲取Optional中的值
如果有值，則返回Optional類型返回值，否則返回空Optional。flatMap與map方法類似。但flatMap中的mapper返回值必須是Optional。調用結束時，flatMap不會對結果用Optional封裝。
Optional<Person> sonOptional = Optional.ofNullable(son);
sonOptional.flatMap(OptionalTest::getOptionalPerson);調用的是當前類OptionalTest的另外一個方法：
public static Optional<Person> getOptionalPerson(Person person){
return Optional.ofNullable(person);
}orElse獲取Optional中的值
orElse方法，如果有值就返回，否則返回一個給定的值作爲默認值；
Optional.empty().orElse("--");上面這種情況就會返回“--”。
在此，這種操作與三目運算效果一樣。
str != null ? str : "--"orElseGet獲取Optional中的值
orElseGet()方法與orElse()方法作用類似，但生成默認值的方式不同。該方法接受一個Supplier<? extends T>函數式接口參數，用於生成默認值；
Optional.empty().orElseGet(() -> {
String a = "關注";
String b = "公衆號：程序新視界";
return a + b;
});很顯然，這裏可以處理更多的業務邏輯。
orElseThrow獲取Optional中的值
orElseThrow()方法與get()方法類似，當值爲null時調用會拋出NullPointerException異常，但該方法可以指定拋出的異常類型。
Optional.empty().orElseThrow(()-> new RuntimeException("請先關注公衆號！"));此時打印異常信息爲：
Optional.empty().orElseThrow(()-> new RuntimeException("請先關注公衆號！"));判斷並執行操作
ifPresent方法，可對值進行判斷然後打印，接收參數爲Consumer<? super T>函數式接口。
Optional.of("公衆號：程序新視界").ifPresent(System.out::println);當然，也可以在函數中執行其他複雜操作：
Optional.of("公衆號：程序新視界").ifPresent((val)->{
System.out.println("歡迎關注" + val);
});filter()方法過濾
filter()方法可用於判斷Optional對象是否滿足給定條件，一般用於條件過濾：
Optional.of("公衆號：程序新視界").filter((val)->{
return val.contains("程序新視界");
});
// 簡化寫法
Optional.of("公衆號：程序新視界").filter((val)-> val.contains("程序新視界"));使用誤區
關於使用Optional的誤區有以下：
- 正確的使用創建方法，不確定是否爲null時儘量選擇ofNullable方法。
- 避免用在成員變量上（原因上面已經提到）；
- 避免直接調用Optional對象的get和isPresent方法；
最後一條可能難理解，試想一下如果先用isPresent方法獲得是否存在，然後決定是否調用get方法和之前的ifelse判斷並無二致。
Java8提倡函數式編程，新增的許多API都可以用函數式編程表示，Optional類也是其中之一。
小結
至此，Java8新特性相關的內容便完結了。
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- 《Java8新特性之空指針異常的剋星Optional類》
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原文鏈接：《Java8新特性之空指針異常的剋星Optional類》
