《java 8 實戰》讀書筆記 -第十章用Optional取代null

時飛發布于2019-08-16 16:59 / 768人閱讀

摘要：但返回的是一個類型的對象，這意味著操作的結果是一個類型的對象。反之，如果對象存在，這次調用就會將其作為函數的輸入，并按照與方法的約定返回一個對象。

一、Optional 類入門

Java 8中引入了一個新的類java.util.Optional。變量存在時，Optional類只是對類簡單封裝。變量不存在時，缺失的值會被建模成一個“空”
的Optional對象，由方法Optional.empty()返回。

二、應用 Optional 的幾種模式 1.創建 Optional 對象 (1) 聲明一個空的Optional

正如前文已經提到，你可以通過靜態工廠方法Optional.empty，創建一個空的Optional對象：

Optional optCar = Optional.empty();

(2) 依據一個非空值創建Optional

你還可以使用靜態工廠方法Optional.of，依據一個非空值創建一個Optional對象：

Optional optCar = Optional.of(car);

如果car是一個null，這段代碼會立即拋出一個NullPointerException，而不是等到你試圖訪問car的屬性值時才返回一個錯誤。

(3) 可接受null的Optional

最后，使用靜態工廠方法Optional.ofNullable，你可以創建一個允許null值的Optional對象：

Optional optCar = Optional.ofNullable(car);

如果car是null，那么得到的Optional對象就是個空對象。

Optional提供了一個get方法用于獲取Optional變量中的值，不過get方法在遭遇到空的Optional對象時也會拋出異常，所以不按照約定的方式使用它，又會讓我們再度陷入由null引起的代碼維護的夢魘。

2.使用 map 從 Optional 對象中提取和轉換值

比如，你可能想要從insurance公司對象中提取公司的名稱。提取名稱之前，你需要檢查insurance對象是否為null，代碼如下所示：

String name = null; 
if(insurance != null){ 
 name = insurance.getName(); 
}

用Optional實現：

Optional optInsurance = Optional.ofNullable(insurance); 
Optional name = optInsurance.map(Insurance::getName);

原理示意：

3.使用 flatMap 鏈接 Optional 對象

Optional optPerson = Optional.of(person); 
Optional name = 
 optPerson.map(Person::getCar) //編譯無法通過
 .map(Car::getInsurance) 
 .map(Insurance::getName);

不幸的是，這段代碼無法通過編譯。為什么呢？optPerson是Optional類型的變量，調用map方法應該沒有問題。但getCar返回的是一個Optional類型的對象，這意味著map操作的結果是一個Optional>類型的對象。因此，它對getInsurance的調用是非法的，因為最外層的optional對象包含了另一個optional對象的值，而它當然不會支持getInsurance方法。
正確做法：

public String getCarInsuranceName(Optional person) { 
 return person.flatMap(Person::getCar) 
 .flatMap(Car::getInsurance) 
 .map(Insurance::getName) //Insurance::getName返回的是String類型，不是Optional
//返回的Optional可能是兩種情況：如果調用鏈上的任何一個
//方法返回一個空的Optional，那么結果就為空，否則返回的值就是你期望的保險公司的名稱。
 .orElse("Unknown"); 
}

在域模型中使用Optional，以及為什么它們無法序列化
由于Optional類設計時就沒特別考慮將其作為類的字段使用，所以它也并未實現Serializable接口。
如果你一定要實現序列化的域模型，作為替代方案，我們建議你像下面這個例子那樣，提供一個能訪問聲明為Optional、變量值可能缺失的接口，代碼清單如下：
public class Person { 
 private Car car; 
 public Optional getCarAsOptional() { 
 return Optional.ofNullable(car); 
 } 
}

4. 默認行為及解引用 Optional 對象

Optional類提供了多種方法讀取Optional實例中的變量值。

get()是這些方法中最簡單但又最不安全的方法。如果變量存在，它直接返回封裝的變量值，否則就拋出一個NoSuchElementException異常。

orElse(T other)是我們在代碼清單10-5中使用的方法，正如之前提到的，它允許你在Optional對象不包含值時提供一個默認值。

orElseGet(Supplier other)是orElse方法的延遲調用版，Supplier方法只有在Optional對象不含值時才執行調用。如果創建默認值是件耗時費力的工作，你應該考慮采用這種方式（借此提升程序的性能），或者你需要非常確定某個方法僅在Optional為空時才進行調用，也可以考慮該方式（這種情況有嚴格的限制條件）。

orElseThrow(Supplier exceptionSupplier)和get方法非常類似，它們遭遇Optional對象為空時都會拋出一個異常，但是使用orElseThrow你可以定制希望拋出的異常類型。

ifPresent(Consumer)讓你能在變量值存在時執行一個作為參數傳入的方法，否則就不進行任何操作

5.以不解包的方式組合兩個Optional對象

public Insurance findCheapestInsurance(Person person, Car car) { 
 // 不同的保險公司提供的查詢服務
 // 對比所有數據
 return cheapestCompany; 
}

public Optional nullSafeFindCheapestInsurance( 
 Optional person, Optional car) { 
 return person.flatMap(p -> car.map(c -> findCheapestInsurance(p, c))); 
}

這段代碼中，你對第一個Optional對象調用flatMap方法，如果它是個空值，傳遞給它的Lambda表達式不會執行，這次調用會直接返回一個空的Optional對象。反之，如果person對象存在，這次調用就會將其作為函數Function的輸入，并按照與flatMap方法的約定返回一個Optional對象。這個函數的函數體會對第二個Optional對象執行map操作，如果第二個對象不包含car，函數Function就返回一個空的Optional對象，整個nullSafeFindCheapestInsuranc方法的返回值也是一個空的Optional對象。最后，如果person和car對象都存在，作為參數傳遞給map方法的Lambda表達式能夠使用這兩個值安全地調用原始的findCheapestInsurance方法，完成期望的操作。

6.使用 filter 剔除特定的值

Optional optInsurance = ...; 
optInsurance.filter(insurance -> 
 "CambridgeInsurance".equals(insurance.getName())) 
 .ifPresent(x -> System.out.println("ok"));

filter方法接受一個謂詞作為參數。如果Optional對象的值存在，并且它符合謂詞的條件，
filter方法就返回其值；否則它就返回一個空的Optional對象。
Optional類的方法:

三、使用 Optional 的實戰示例 1.基礎類型的Optional對象

與 Stream對象一樣，Optional也提供了類似的基礎類型——OptionalInt、OptionalLong以及OptionalDouble，如果Stream對象包含了大量元素，出于性能的考量，使用基礎類型是不錯的選擇，但對Optional對象而言，這個理由就不成立了，因為Optional對象最多只包含一個值。我們不推薦大家使用基礎類型的Optional，因為基礎類型的Optional不支持map、flatMap以及filter方法，而這些卻是Optional類最有用的方法。

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