java8新特性之Optional的深入解析

前言

最近脑袋发热追着java8源码看的很起劲，还有了执念，罪过。

本文以jdk1.8.0_111源码为例

public final class Optional<T> {}

Optional是一个为了解决NullPointerException设计而生可以包含对象也可以包含空的容器对象。封装了很多对空处理的方法也增加了filter、map这样的检索利器，其中函数式编程会有种炫酷到爆的感觉。

基础测试用例对象：

public class Java8OptionalTest { List<String> stringList = null; ICar car = new WeiLaiCar();}public class WeiLaiCar implements ICar { Integer wheels = new Integer(4);｝

Api中提供的4种optional

最核心的当属Optional对象，泛型的引入支持了所有对象类型，又增加对常用场景下的dubbo\int\long进行扩展。重点介绍一下Optional对象的方法其他三个类似。

public final class Optional<T> {
public final class OptionalDouble {
public final class OptionalInt {
public final class OptionalLong {

@FunctionalInterface
Predicate\Consumer\Supplier三个接口都是函数式接口

静态方法of

private Optional() { this.value = null;}

构造方法被private，不能new但提供了of这样的静态方法去初始化类；

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 static<T> Optional<T> empty() { @SuppressWarnings("unchecked") Optional<T> t = (Optional<T>) EMPTY; return t;}

1、empty支持你去创建一个空的optional类，这样的类直接get()会报错：java.util.NoSuchElementException: No value present

2、of(x)传入的对象不能为null，而ofNullable(x)是支持传入null的对象，一般用这两个比较多。

present 方法

isPresent是用来判断optional中对象是否为null，ifPresent的参数是当对象不为null时执行的lamdba表达式。

public boolean isPresent() { return value != null;}public void ifPresent(Consumer<? super T> consumer) { if (value != null) consumer.accept(value);}

示例详解介绍了ifPresent特性：

Java8OptionalTest test = new Java8OptionalTest();Optional<Java8OptionalTest> optional = Optional.of(test);pringTest(optional.isPresent());//trueoptional.ifPresent( a -> pringTest(a.getCar().getClass().getName()));//com.ts.util.optional.WeiLaiCaroptional.ifPresent( a -> Optional.ofNullable(a.getStringList()).ifPresent(b -> pringTest("StringList:" + (b == null))));//第一级的ifPresent是存在test对象，所以执行了lambda表达式，而第二级的ifPresent的stringList是null，所以没有执行表达式optional.ifPresent( a -> Optional.ofNullable(a.getCar()).ifPresent(b -> pringTest("car:" + (b == null))));//car:false//第二级ifPresent的car对象是存在的，所以第二级的表达式执行了

map 方法

源码提供了两种map和flatMap。

map方法的参数是个当包含的对象不为null时才执行的lambda表达式，返回该表达式执行结果的封装optional对象，同理支持链式调用，逐层深入和递归递进很像；
flatMap区别在于lambda表达式的返回结果必须主动包裹Optinoal，否则报错

public Optional map(Function<? super T, ? extends U> mapper) { Objects.requireNonNull(mapper); if (!isPresent()) return empty(); else { return Optional.ofNullable(mapper.apply(value)); }}public Optional flatMap(Function<? super T, Optional> mapper) { Objects.requireNonNull(mapper); if (!isPresent()) return empty(); else { return Objects.requireNonNull(mapper.apply(value)); }}

测试示例：

Java8OptionalTest test = new Java8OptionalTest();Optional<Java8OptionalTest> optional = Optional.of(test);Optional opt1 = optional.map( a -> a.getCar());pringTest(opt1.get());//com.ts.util.optional.WeiLaiCar@5d6f64b1int wheel = 0;//传统null判断写法if(test != null){ if(test.getCar() != null){//实际业务里面层级也许会超过3层 wheel = test.getCar().getWheelCount(); }}pringTest("传统:"+wheel);//传统:4Optional opt2 = optional.map( a -> a.getCar()).map(b -> b.getWheelCount());//Optional支持下的写法pringTest("optinal:"+opt2.get());//optinal:4Optional opt3 = optional.map( a -> a.getStringList()).map(b -> b.size());pringTest(opt3);//Optional.emptyOptional opt4 = optional.flatMap(a -> Optional.of(a.getCar()));//主动包裹Optional对象pringTest(opt4);//Optional[com.ts.util.optional.WeiLaiCar@5d6f64b1]Optional opt5 = optional.flatMap(a -> Optional.of(a.getCar())).flatMap(b -> Optional.ofNullable(b.getWheelCount()));pringTest(opt5);//Optional[4]

filter 方法

源码如下：

public Optional<T> filter(Predicate<? super T> predicate) { Objects.requireNonNull(predicate); if (!isPresent()) return this; else return predicate.test(value) ? this : empty();}

filter方法传入一个断言语句条件的lambda表达式，返回一个原对象的optional包装，所以支持链式调用；只要记住这三点你便掌握如何使用了。

看下面的例子：

Java8OptionalTest test = new Java8OptionalTest();Optional<Java8OptionalTest> optional = Optional.of(test);Optional result = optional.filter( a -> a.getCar() != null).filter( b -> b.getClass().getName() != null);pringTest(result.isPresent()? result.get().getClass().getName(): result.isPresent());//com.ts.util.Java8OptionalTestOptional result1 = optional.filter( a -> a.getStringList() != null);pringTest(result1.get());//java.util.NoSuchElementException: No value present

orElse 方法

Api提供了三个方法。

orElse 当optional内对象为null就返回这个参数，比较像很多默认值设置；
orElseGet 基本同orElse，区别是传入参数支持lambda表达式，返回的就是表达式执行结果；
orElseThrow 也是传入lambda表达式，但是表达式是抛出异常

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(); }}

测试用例如下：

Java8OptionalTest one = null;Java8OptionalTest test = new Java8OptionalTest();Optional<Java8OptionalTest> optional = Optional.ofNullable(one);pringTest(optional);//Optional.emptypringTest(optional.orElse(test));//com.ts.util.Java8OptionalTest@5197848cpringTest(optional.orElseGet(() -> new Java8OptionalTest()));//com.ts.util.Java8OptionalTest@5d6f64b1pringTest(optional.orElseThrow(() -> new RuntimeException("orElseThrow")));//java.lang.RuntimeException: orElseThrow

总结

官方推出Optional绝不会就是替大家判断一下null，filter\map\orElse这三种使用场景是比较容易想到的，很多业务场景需要慢慢摸索使用。多函数式的用法需要好好掌握，技术发展是非常快速的。

后面会专门开一篇讲函数式和Lambda表达式用法，保持好奇心关注我的博客。

好了，以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，如果有疑问大家可以留言交流，谢谢大家对的支持。

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