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Java 8 Optional类

原文： https://beginnersbook.com/2017/10/java-8-optional-class/

在 Java 8 中，我们在java.util包中新引入了Optional类。引入此类是为了避免在我们的代码中不执行空检查时经常遇到的NullPointerException。使用这个类，我们可以很容易地检查变量是否具有null值，通过这样做，我们可以避免NullPointerException。在本指南中，我们将了解如何使用Optional类以及此类的各种方法的用法。

在我们看到Optional类的示例之前，让我们看看当我们不使用Optional类并且不执行null检查时会发生什么。

Java 示例：不使用Optional类

在这个例子中，我们没有将值赋给String str，我们试图从中获取子串。由于str中没有值，程序抛出NullPointerException。

public class Example {  
    public static void main(String[] args) {  
    	String[] str = new String[10];   
        //Getting the substring
        String str2 = str[9].substring(2, 5);
        //Displaying substring
        System.out.print(str2);  
    }  
}

输出：

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
at Example.main(Example.java:5)

解决方案：使用Optional类

Optional类的Optional.ofNullable()方法，如果给定对象有值，则返回非空Optional，否则返回空Optional。 我们可以使用isPresent()方法检查返回的Optional值是空还是非空。

//Importing Optional class
import java.util.Optional; 
public class Example { 
   public static void main(String[] args) {    
      String[] str = new String[10];     
      Optional<String> isNull = Optional.ofNullable(str[9]);        
      if(isNull.isPresent()){     
         //Getting the substring           
         String str2 = str[9].substring(2, 5);          
         //Displaying substring           
         System.out.print("Substring is: "+ str2);       
      }     
      else{      
         System.out.println("Cannot get the substring from an empty string");     
      }                
      str[9] = "AgraIsCool";       
      Optional<String> isNull2 = Optional.ofNullable(str[9]);       
      if(isNull2.isPresent()){        
         //Getting the substring            
         String str2 = str[9].substring(2, 5);            
         //Displaying substring           
         System.out.print("Substring is: "+ str2);          
      }         
      else{         
         System.out.println("Cannot get the substring from an empty string");         
      }    
   }  
}

输出：

Cannot get the substring from an empty string
Substring is: raI

示例：Optional的isPresent()和ifPresent()方法

在上面的例子中，我们已经看到通过使用isPresent()方法，我们可以检查特定的Optional对象（或实例）是空还是非空。 Optional类中还有另一种方法，只有在给定的Optional对象为非空时才执行，方法为ifPresent()。让我们看一个例子来理解差异。

//Importing Optional class
import java.util.Optional;
   public class Example {  
      public static void main(String[] args) {
         //Creating Optional object from a String
         Optional<String> GOT = Optional.of("Game of Thrones");        
         //Optional.empty() creates an empty Optional object        
         Optional<String> nothing = Optional.empty();
         /* isPresent() method: Checks whether the given Optional         
          * Object is empty or not.         
          */        
         if (GOT.isPresent()) {          
            System.out.println("Watching Game of Thrones");       
         } 
         else {            
            System.out.println("I am getting Bored");      
         }
         /* ifPresent() method: It executes only if the given Optional         
          * object is non-empty.         
          */        
         //This will print as the GOT is non-empty        
         GOT.ifPresent(s -> System.out.println("Watching GOT is fun!"));                
         //This will not print as the nothing is empty        
         nothing.ifPresent(s -> System.out.println("I prefer getting bored"));
   }
}

输出：

Watching Game of Thrones
Watching GOT is fun!

Java 8 - Optional的orElse()和orElseGet()方法

如果该对象为空，则这两个方法orElse()和orElseGet()返回Optional对象的值，如果该对象为空，则返回作为参数传递给此方法的默认值。

//Importing Optional class
import java.util.Optional;
   public class Example {  
      public static void main(String[] args) {
         //Creating Optional object from a String
         Optional<String> GOT = Optional.of("Game of Thrones");        
         //Optional.empty() creates an empty Optional object        
         Optional<String> nothing = Optional.empty();

         //orElse() method
         System.out.println(GOT.orElse("Default Value")); 
         System.out.println(nothing.orElse("Default Value")); 

         //orElseGet() method
         System.out.println(GOT.orElseGet(() -> "Default Value")); 
         System.out.println(nothing.orElseGet(() -> "Default Value")); 

    }
}

输出：

Game of Thrones
Default Value
Game of Thrones
Default Value

Java 8 - Optional.map和Optional.flatMap

在这个例子中，我们将看到Optional如何与map和flatMap一起使用。

//Importing Optional class
import java.util.Optional; 
public class Example {   
   public static void main(String[] args) {
      //Creating Optional object from a String       
      Optional<String> GOT = Optional.of("Game of Thrones");       
      //Optional.empty() creates an empty Optional object       
      Optional<String> nothing = Optional.empty();
      System.out.println(GOT.map(String::toLowerCase));        
      System.out.println(nothing.map(String::toLowerCase));
      Optional<Optional<String>> anotherOptional = Optional.of(Optional.of("BreakingBad"));        
      System.out.println("Value of Optional object"+anotherOptional);        
      System.out.println("Optional.map: "             
          +anotherOptional.map(gender -> gender.map(String::toUpperCase)));        
      //Optional<Optional<String>>    -> flatMap -> Optional<String>        
      System.out.println("Optional.flatMap: "            
          +anotherOptional.flatMap(gender -> gender.map(String::toUpperCase)));
   }
}

输出：

Optional[game of thrones]
Optional.empty
Value of Optional objectOptional[Optional[BreakingBad]]
Optional.map: Optional[Optional[BREAKINGBAD]]
Optional.flatMap: Optional[BREAKINGBAD]

示例：Optional和过滤器

在这个例子中，我们将看到Optional如何与过滤器一起使用。要阅读有关过滤器的信息，请参阅本指南： Java 过滤器。 有关过滤器的更多教程：

  1. Java - 过滤映射
  2. 从 Java 的流中过滤空值
//Importing Optional class
import java.util.Optional; 
public class Example {  
   public static void main(String[] args) {
      //Creating Optional object from a String       
      Optional<String> GOT = Optional.of("Game of Thrones");              
      /* Filter returns an empty Optional instance if the output doesn't         
       * contain any value, else it returns the Optional object of the          
       * given value.         
       */        
      System.out.println(GOT.filter(s -> s.equals("GAME OF THRONES")));         
      System.out.println(GOT.filter(s -> s.equalsIgnoreCase("GAME OF THRONES")));
   }
}

输出：

Optional.empty
Optional[Game of Thrones]

参考文献：

Java 8 - Optional类 JavaDoc