Java8 Optional 使用

Optional是Java8提供的为了解决null安全问题的一个API。善用Optional可以使我们代码中很多繁琐、丑陋的设计变得十分优雅。我个人觉得，java8之所以要提出这个对象，是因为java8中主要引入了lambda表达式，这种函数式编程中大量的链式调用，如果用原始的方法去判断nullpointException，会破坏lambda这种风格。还有一个原因是，其他语言比如kotlin，就提供了在语法层面的操作符加持：comp?.getResult()?.getChampion()?.getName()。

Optional 一个可以为 null 的容器，所在包：import java.util.Optional;

1、基本方法：

of() 为非 null 的值创建一个 Optional 实例
isPresent() 如果值存在，返回 true，否则返回 false
get() 返回该对象，有可能返回 null

Optional<String> op1 = Optional.of("Hello");
System.out.println(op1.isPresent()); // 输出 true
System.out.println(op1.get()); // 输出 Hello
Optional<String> op2 = Optional.of(null); // 抛出异常

OfNullable() 如果指定的值为 null，返回一个空的 Optional

Optional<String> op2 = Optional.ofNullable(null);
System.out.println(op2.isPresent()); // 输出 false

ifPresent() 如果实例非空，调用 Comsumer Lambda 表达式

Optional<String> op1 = Optional.of("Hello");
op1.ifPresent((s) -> {
    System.out.println(s); // 输出 Hello
});

map() 如果实例非空，调用 Function Lambda 表达式
api如下：

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));
    }
}

使用：

Optional<String> op1 = Optional.of("Hello");
Optional<String> op2 = op1.map((s) -> s.toUpperCase());
op2.ifPresent((s) -> {
    System.out.println(s); // 输出 HELLO
});

orElse(obj) 如果实例非空，返回该实例，否则返回 obj

Optional<String> op1 = Optional.of("Hello");
System.out.println(op1.orElse("World")); // 输出 Hello
Optional<String> op2 = Optional.ofNullable(null);
System.out.println(op2.orElse("World")); // 输出 World

orElseGet(Supplier<? extends T> other) 如果实例非空，返回该实例，否则返回 Supplier

Optional<String> op1 = Optional.of("Hello");
System.out.println(op1.orElseGet(() -> {return new String("World");})); // 输出 Hello
Optional<String> op2 = Optional.ofNullable(null);
System.out.println(op2.orElseGet(() -> {return new String("World");})); // 输出 World

2、示例：

一般，我们判断对象null的代码如下：

public static String getName(User u) {
    if (u == null)
        return "Unknown";
    return u.name;
}

有了optional后，我们千万不要改写成下面这种方式：

public static String getName(User u) {
    Optional<User> user = Optional.ofNullable(u);
    if (!user.isPresent())
        return "Unknown";
    return user.get().name;
}

这样改写非但不简洁，而且其操作还是和第一段代码一样。无非就是用isPresent方法来替代u==null。这样的改写并不是Optional正确的用法，我们再来改写一次。

public static String getName(User u) {
    return Optional.ofNullable(u)
                    .map(user->user.name)
                    .orElse("Unknown");
}

这样才是正确使用Optional的姿势。那么按照这种思路，我们可以安心的进行链式调用，而不是一层层判断了。看一段代码：

public static String getChampionName(Competition comp) throws IllegalArgumentException {
    if (comp != null) {
        CompResult result = comp.getResult();
        if (result != null) {
            User champion = result.getChampion();
            if (champion != null) {
                return champion.getName();
            }
        }
    }
    throw new IllegalArgumentException("The value of param comp isn't available.");
}

由于种种原因（比如：比赛还没有产生冠军、方法的非正常调用、某个方法的实现里埋藏的大礼包等等），我们并不能开心的一路comp.getResult().getChampion().getName()到底。而其他语言比如kotlin，就提供了在语法层面的操作符加持：comp?.getResult()?.getChampion()?.getName()。所以讲道理在Java里我们怎么办！
让我们看看经过Optional加持过后，这些代码会变成什么样子。

public static String getChampionName(Competition comp) throws IllegalArgumentException {
    return Optional.ofNullable(comp)
            .map(c->c.getResult())
            .map(r->r.getChampion())
            .map(u->u.getName())
            .orElseThrow(()->new IllegalArgumentException("The value of param comp isn't available."));
}

这就很舒服了。Optional给了我们一个真正优雅的Java风格的方法来解决null安全问题。虽然没有直接提供一个操作符写起来短，但是代码看起来依然很爽很舒服。更何况?.这样的语法好不好看还见仁见智呢。

Optional的魅力还不止于此，Optional还有一些神奇的用法，比如Optional可以用来检验参数的合法性。

public void setName(String name) throws IllegalArgumentException {
    this.name = Optional.ofNullable(name).filter(User::isNameValid)
                        .orElseThrow(()->new IllegalArgumentException("Invalid username."));
}