Java 8 Optional類深度解析

新版本的Java，比如Java 8引入了一個新的Optional類。Optional類的Javadoc描述如下：

這是一個可以爲null的容器對象。如果值存在則isPresent()方法會返回true，調用get()方法會返回該對象。

本文會逐個探討Optional類包含的方法，並通過一兩個示例展示如何使用。

爲非null的值創建一個Optional。

of方法通過工廠方法創建Optional類。需要注意的是，創建對象時傳入的參數不能爲null。如果傳入參數爲null，則拋出NullPointerException 。

//調用工廠方法創建Optional實例
Optional<String> name = Optional.of("Sanaulla");
//傳入參數爲null，拋出NullPointerException.
Optional<String> someNull = Optional.of(null);

ofNullable

爲指定的值創建一個Optional，如果指定的值爲null，則返回一個空的Optional。

ofNullable與of方法相似，唯一的區別是可以接受參數爲null的情況。示例如下：

//下面創建了一個不包含任何值的Optional實例
//例如，值爲'null'
Optional empty = Optional.ofNullable(null);

isPresent

非常容易理解

如果值存在返回true，否則返回false。

類似下面的代碼：

//isPresent方法用來檢查Optional實例中是否包含值
if (name.isPresent()) {
  //在Optional實例內調用get()返回已存在的值
  System.out.println(name.get());//輸出Sanaulla
}

get

如果Optional有值則將其返回，否則拋出NoSuchElementException。

上面的示例中，get方法用來得到Optional實例中的值。下面我們看一個拋出NoSuchElementException的例子：

//執行下面的代碼會輸出：No value present 
try {
  //在空的Optional實例上調用get()，拋出NoSuchElementException
  System.out.println(empty.get());
} catch (NoSuchElementException ex) {
  System.out.println(ex.getMessage());
}

ifPresent

如果Optional實例有值則爲其調用consumer，否則不做處理

要理解ifPresent方法，首先需要了解Consumer類。簡答地說，Consumer類包含一個抽象方法。該抽象方法對傳入的值進行處理，但沒有返回值。Java8支持不用接口直接通過lambda表達式傳入參數。

如果Optional實例有值，調用ifPresent()可以接受接口段或lambda表達式。類似下面的代碼

//ifPresent方法接受lambda表達式作爲參數。
//lambda表達式對Optional的值調用consumer進行處理。
name.ifPresent((value) -> {
  System.out.println("The length of the value is: " + value.length());
});

orElse

如果有值則將其返回，否則返回指定的其它值。

如果Optional實例有值則將其返回，否則返回orElse方法傳入的參數。示例如下：

//如果值不爲null，orElse方法返回Optional實例的值。
//如果爲null，返回傳入的消息。
//輸出：There is no value present!
System.out.println(empty.orElse("There is no value present!"));
//輸出：Sanaulla
System.out.println(name.orElse("There is some value!"));

orElseGet

orElseGet與orElse方法類似，區別在於得到的默認值。orElse方法將傳入的字符串作爲默認值，orElseGet方法可以接受Supplier接口的實現用來生成默認值。示例如下：

//orElseGet與orElse方法類似，區別在於orElse傳入的是默認值，
//orElseGet可以接受一個lambda表達式生成默認值。
//輸出：Default Value
System.out.println(empty.orElseGet(() -> "Default Value"));
//輸出：Sanaulla
System.out.println(name.orElseGet(() -> "Default Value"));

orElseThrow

如果有值則將其返回，否則拋出supplier接口創建的異常。

在orElseGet方法中，我們傳入一個Supplier接口。然而，在orElseThrow中我們可以傳入一個lambda表達式或方法，如果值不存在來拋出異常。示例如下：

try {
  //orElseThrow與orElse方法類似。與返回默認值不同，
  //orElseThrow會拋出lambda表達式或方法生成的異常 
 
  empty.orElseThrow(ValueAbsentException::new);
} catch (Throwable ex) {
  //輸出: No value present in the Optional instance
  System.out.println(ex.getMessage());
}

ValueAbsentException定義如下：

class ValueAbsentException extends Throwable {
 
  public ValueAbsentException() {
    super();
  }
 
  public ValueAbsentException(String msg) {
    super(msg);
  }
 
  @Override
  public String getMessage() {
    return "No value present in the Optional instance";
  }
}

map

map方法文檔說明如下：

如果有值，則對其執行調用mapping函數得到返回值。如果返回值不爲null，則創建包含mapping返回值的Optional作爲map方法返回值，否則返回空Optional。

map方法用來對Optional實例的值執行一系列操作。通過一組實現了Function接口的lambda表達式傳入操作。map方法示例如下：

//map方法執行傳入的lambda表達式參數對Optional實例的值進行修改。
//爲lambda表達式的返回值創建新的Optional實例作爲map方法的返回值。
Optional<String> upperName = name.map((value) -> value.toUpperCase());
System.out.println(upperName.orElse("No value found"));

flatMap

如果有值，爲其執行mapping函數返回Optional類型返回值，否則返回空Optional。flatMap與map（Funtion）方法類似，區別在於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。

flatMap方法與map方法類似，區別在於mapping函數的返回值不同。map方法的mapping函數返回值可以是任何類型T，而flatMap方法的mapping函數必須是Optional。

參照map函數，使用flatMap重寫的示例如下：

//flatMap與map（Function）非常類似，區別在於傳入方法的lambda表達式的返回類型。
//map方法中的lambda表達式返回值可以是任意類型，在map函數返回之前會包裝爲Optional。 
//但flatMap方法中的lambda表達式返回值必須是Optionl實例。 
upperName = name.flatMap((value) -> Optional.of(value.toUpperCase()));
System.out.println(upperName.orElse("No value found"));//輸出SANAULLA

filter

filter個方法通過傳入限定條件對Optional實例的值進行過濾。文檔描述如下：

如果有值並且滿足斷言條件返回包含該值的Optional，否則返回空Optional。

讀到這裏，可能你已經知道如何爲filter方法傳入一段代碼。是的，這裏可以傳入一個lambda表達式。對於filter函數我們應該傳入實現了Predicate接口的lambda表達式。

現在我來看看filter的各種用法，下面的示例介紹了滿足限定條件和不滿足兩種情況：

//filter方法檢查給定的Option值是否滿足某些條件。
//如果滿足則返回同一個Option實例，否則返回空Optional。
Optional<String> longName = name.filter((value) -> value.length() > 6);
System.out.println(longName.orElse("The name is less than 6 characters"));//輸出Sanaulla
 
//另一個例子是Optional值不滿足filter指定的條件。
Optional<String> anotherName = Optional.of("Sana");
Optional<String> shortName = anotherName.filter((value) -> value.length() > 6);
//輸出：name長度不足6字符
System.out.println(shortName.orElse("The name is less than 6 characters"));

以上，我們介紹了Optional類的各個方法。下面通過一個完整的示例對用法集中展示：

public class OptionalDemo {
 
  public static void main(String[] args) {
    //創建Optional實例，也可以通過方法返回值得到。
    Optional<String> name = Optional.of("Sanaulla");
 
    //創建沒有值的Optional實例，例如值爲'null'
    Optional empty = Optional.ofNullable(null);
 
    //isPresent方法用來檢查Optional實例是否有值。
    if (name.isPresent()) {
      //調用get()返回Optional值。
      System.out.println(name.get());
    }
 
    try {
      //在Optional實例上調用get()拋出NoSuchElementException。
      System.out.println(empty.get());
    } catch (NoSuchElementException ex) {
      System.out.println(ex.getMessage());
    }
 
    //ifPresent方法接受lambda表達式參數。
    //如果Optional值不爲空，lambda表達式會處理並在其上執行操作。
    name.ifPresent((value) -> {
      System.out.println("The length of the value is: " + value.length());
    });
 
    //如果有值orElse方法會返回Optional實例，否則返回傳入的錯誤信息。
    System.out.println(empty.orElse("There is no value present!"));
    System.out.println(name.orElse("There is some value!"));
 
    //orElseGet與orElse類似，區別在於傳入的默認值。
    //orElseGet接受lambda表達式生成默認值。
    System.out.println(empty.orElseGet(() -> "Default Value"));
    System.out.println(name.orElseGet(() -> "Default Value"));
 
    try {
      //orElseThrow與orElse方法類似，區別在於返回值。
      //orElseThrow拋出由傳入的lambda表達式/方法生成異常。
      empty.orElseThrow(ValueAbsentException::new);
    } catch (Throwable ex) {
      System.out.println(ex.getMessage());
    }
 
    //map方法通過傳入的lambda表達式修改Optonal實例默認值。 
    //lambda表達式返回值會包裝爲Optional實例。
    Optional<String> upperName = name.map((value) -> value.toUpperCase());
    System.out.println(upperName.orElse("No value found"));
 
    //flatMap與map（Funtion）非常相似，區別在於lambda表達式的返回值。
    //map方法的lambda表達式返回值可以是任何類型，但是返回值會包裝成Optional實例。
    //但是flatMap方法的lambda返回值總是Optional類型。
    upperName = name.flatMap((value) -> Optional.of(value.toUpperCase()));
    System.out.println(upperName.orElse("No value found"));
 
    //filter方法檢查Optiona值是否滿足給定條件。
    //如果滿足返回Optional實例值，否則返回空Optional。
    Optional<String> longName = name.filter((value) -> value.length() > 6);
    System.out.println(longName.orElse("The name is less than 6 characters"));
 
    //另一個示例，Optional值不滿足給定條件。
    Optional<String> anotherName = Optional.of("Sana");
    Optional<String> shortName = anotherName.filter((value) -> value.length() > 6);
    System.out.println(shortName.orElse("The name is less than 6 characters"));
 
  }
 
}

上述代碼輸出如下：

Sanaulla
No value present
The length of the value is: 8
There is no value present!
Sanaulla
Default Value
Sanaulla
No value present in the Optional instance
SANAULLA
SANAULLA
Sanaulla
The name is less than 6 characters

原文鏈接： javacodegeeks 翻譯： ImportNew.com - 高俊陽
譯文鏈接： http://www.importnew.com/6675.html
[ 轉載請保留原文出處、譯者和譯文鏈接。]

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