java8 Optional靜態類簡介，以及用法

在java8中，很多的stream的終端操作，都返回了一個Optional<T>對象，這個對象，是用來解決空指針的問題，而產生的一個類；我們先看下，這個類的一些定義

import java.util.NoSuchElementException;
import java.util.Objects;
import java.util.function.Consumer;
import java.util.function.Function;
import java.util.function.Predicate;
import java.util.function.Supplier;
 
public final class Optional<T> {
    private static final Optional<?> EMPTY = new Optional<>();
 
    private final T value;
 
    private Optional() {
        this.value = null;
    }
 
    public static <T> Optional<T> empty() {
        @SuppressWarnings("unchecked")
        Optional<T> t = (Optional<T>) EMPTY;
        return t;
    }
 
    private Optional(T value) {
        this.value = Objects.requireNonNull(value);
    }
 
    public static <T> Optional<T> of(T value) {
        return new Optional<>(value);
    }
 
    public static <T> Optional<T> ofNullable(T value) {
        return value == null ? empty() : of(value);
    }
 
    public T get() {
        if (value == null) {
            throw new NoSuchElementException("No value present");
        }
        return value;
    }
 
    public boolean isPresent() {
        return value != null;
    }
 
    public void ifPresent(Consumer<? super T> consumer) {
        if (value != null)
            consumer.accept(value);
    }
 
    public Optional<T> filter(Predicate<? super T> predicate) {
        Objects.requireNonNull(predicate);
        if (!isPresent())
            return this;
        else
            return predicate.test(value) ? this : empty();
    }
 
    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));
        }
    }
 
    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));
        }
    }
 
    public T orElse(T other) {
        return value != null ? value : other;
    }
 
    public T orElseGet(Supplier<? extends T> other) {
        return value != null ? value : other.get();
    }
 
    public <X extends Throwable> T orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier) throws X {
        if (value != null) {
            return value;
        } else {
            throw exceptionSupplier.get();
        }
    }
 
    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        if (this == obj) {
            return true;
        }
 
        if (!(obj instanceof Optional)) {
            return false;
        }
 
        Optional<?> other = (Optional<?>) obj;
        return Objects.equals(value, other.value);
    }
 
    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hashCode(value);
    }
 
    @Override
    public String toString() {
        return value != null ? String.format("Optional[%s]", value) : "Optional.empty";
    }
}

上面這些定義，我把java的源代碼，去掉了註釋，所展示的部分，我們可以看下，這個類，有兩個構造方法，以及三個靜態方法

如下

private Optional() {
        this.value = null;
    }
 
    private Optional(T value) {
        this.value = Objects.requireNonNull(value);
    }
 
    public static <T> Optional<T> empty() {
        @SuppressWarnings("unchecked")
        Optional<T> t = (Optional<T>) EMPTY;
        return t;
    }
 
    public static <T> Optional<T> of(T value) {
        return new Optional<>(value);
    }
 
    public static <T> Optional<T> ofNullable(T value) {
        return value == null ? empty() : of(value);

構造方法被私有化，外部不能直接創建這個對象，靜態方法中，也提供了實例化這個類的三個靜態方法，

第一個是empty方法，直接返回一個類加載後就創建的一個空的optional對象，

第二個是of(T value)方法，可以看到，直接new了一個optional對象；

第三個是ofNullable(T value)方法，可以看到，這個方法，先對傳入的泛型對象，做了null的判斷，爲null的話，返回第一個靜態方法的空對象；

創建完optional對象後，我們來看下，取到這個泛型對象的幾個方法

public T get() {
        if (value == null) {
            throw new NoSuchElementException("No value present");
        }
        return value;
    }
 
    public T orElse(T other) {
        return value != null ? value : other;
    }
 
    public T orElseGet(Supplier<? extends T> other) {
        return value != null ? value : other.get();
    }
 
    public <X extends Throwable> T orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier) throws X {
        if (value != null) {
            return value;
        } else {
            throw exceptionSupplier.get();
        }
    }

可以看到，有4種取泛型參數的方式；

1.get()直接取，如果爲null，就返回異常

2.orElse(T other)在取這個對象的時候，設置一個默認對象（默認值）；如果當前對象爲null的時候，就返回默認對象

3.orElseGet(Supplier<? extends T> other)跟第二個是一樣的，區別只是參數，傳入了一個函數式參數；

4. orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier)第四個，跟上面表達的是一樣的，爲null的時候，返回一個特定的異常；

下面，我們再看下，剩下的幾個方法

public boolean isPresent() {
        return value != null;
    }
 
    public void ifPresent(Consumer<? super T> consumer) {
        if (value != null)
            consumer.accept(value);
    }
 
    public Optional<T> filter(Predicate<? super T> predicate) {
        Objects.requireNonNull(predicate);
        if (!isPresent())
            return this;
        else
            return predicate.test(value) ? this : empty();
    }
 
    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));
        }
    }
 
    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));
        }
    }

isPresent()是對當前的value進行null判斷

ifPresent(Consumer<? super T> consumer)具體的意思，可以參看《JAVA8 Consumer接口》，理解了consumer接口，也就理解了這個方法；

filter(Predicate<? super T> predicate)，map(Function<? super T, ? extends U> mapper) ，flatMap(Function<? super T, Optional<U>> mapper) 這幾個方法的應用，可以參看我的《JAVA8 Stream接口，map操作，filter操作，flatMap操作》，跟stream的上的方法，用法是一致的，沒有區別；

最後，我們用幾個案例，來演示一下，這個類的使用方式，大家自己觀看代碼，就不做解釋了

import java.util.Arrays;
 
public class Test {
 
    public static void main(String[] args) {
        Arrays.asList("a", "b", "c");
        Emp emp = new Emp("xiaoMing", "上海", "11");
        Optional<Emp> op = Optional.ofNullable(emp);
        System.out.println(op.get().getAddress());// 上海
        Optional<Emp> op1 = Optional.ofNullable(null);
        System.out.println(op1.orElse(emp).getAddress());// 上海
        /*
         * 這裏指定了一個默認對象emp，爲先創建的一個emp對象，emp對象裏的成員變量還沒有複製，所以輸出爲null
         */
        System.out.println(op1.orElseGet(Emp::new).getAddress());
        try {
            System.out.println(op1.orElseThrow(RuntimeException::new));// java.lang.RuntimeException
 
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        try {
            System.out.println(op1.get().getAddress());// java.util.NoSuchElementException
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        String address = op.filter(obj -> obj.getAddress().equals("上海")).map(str -> str.getAddress()).get();
        System.out.println(address);// 上海
 
    }
 
    static class Emp {
        private String name;
 
        private String address;
 
        private String age;
 
        public Emp() {
            super();
        }
 
        public Emp(String name, String address, String age) {
            super();
            this.name = name;
            this.address = address;
            this.age = age;
        }
 
        public String getName() {
            return name;
        }
 
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
 
        public String getAddress() {
            return address;
        }
 
        public void setAddress(String address) {
            this.address = address;
        }
 
        public String getAge() {
            return age;
        }
 
        public void setAge(String age) {
            this.age = age;
        }
 
    }
}

1.lambda表達式
《java8 Lambda表達式簡介》

《java8 lambda表達式，方法的引用以及構造器的引用》

2.函數式接口
《java8 函數式接口簡介》

《JAVA8 Function接口以及同類型的特化的接口》

《JAVA8 Consumer接口》

《JAVA8 Supplier接口》

《JAVA8 UnaryOperator接口》

《JAVA8 BiConsumer 接口》

3.stream接口操作

《java8 Stream接口簡介》

《 java8 Stream-創建流的幾種方式》

《JAVA8 stream接口中間操作和終端操作》