java~Optional語法糖
一、簡介
Optional類是Java8為了解決null值判斷問題,借鑑google guava類庫的Optional類而引入的一個同名Optional類,使用Optional類可以避免顯式的null值判斷(null的防禦性檢查),避免null導致的NPE(NullPointerException)。
- 我們來看一段代碼:
public static String getGender(Student student) { if(null == student) { return "Unkown"; } return student.getGender(); }
這是一個獲取學生性別的方法,方法入參為一個Student對象,為了防止student對象為null, 做了防禦性檢查:如果值為null,返回"Unkown"。
- 再看使用Optional優化後的方法:
public static String getGender(Student student) { return Optional.ofNullable(student).map(u -> u.getGender()).orElse("Unkown"); }
可以看到,Optional類結合lambda表達式的使用能夠讓開發出的代碼更簡潔和優雅。
二、Optional對象的創建
我們看下Optional類的部分源碼:
private static final Optional<?> EMPTY = new Optional<>(); private final T value; private Optional() { this.value = null; } public static<T> Optional<T> empty() { @SuppressWarnings("unchecked") Optional<T> t = (Optional<T>) EMPTY; return t; } private Optional(T value) { this.value = Objects.requireNonNull(value); } 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); }
可以看出,Optional類的兩個構造方法都是private型的,因此類外部不能顯示的使用new Optional()的方式來創建Optional對象,但是Optional類提供了三個靜態方法empty()、of(T value)、ofNullable(T value)來創建Optinal對象,示例如下:
-
創建一個包裝對象值為空的Optional對象
OptionaloptStr = Optional.empty(); -
創建包裝對象值非空的Optional對象
OptionaloptStr1 = Optional.of("optional"); -
創建包裝對象值允許為空的Optional對象
OptionaloptStr2 = Optional.ofNullable(null);
三、Optional 類典型接口的使用
下面以一些典型場景為例,列出Optional API常用接口的用法,並附上相應代碼。
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3.1 get()方法
簡單看下get()方法的源碼:
public T get() { if (value == null) { throw new NoSuchElementException("No value present"); } return value; }
可以看到,get()方法主要用於返回包裝對象的實際值,但是如果包裝對象值為null,會拋出NoSuchElementException異常。
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3.2 isPresent()方法
isPresent()方法的源碼:
public boolean isPresent() { return value != null; }
可以看到,isPresent()方法用於判斷包裝對象的值是否非空。下面我們來看一段糟糕的代碼:
public static String getGender(Student student) { Optional<Student> stuOpt = Optional.ofNullable(student); if(stuOpt.isPresent()) { return stuOpt.get().getGender(); } return "Unkown"; }
這段代碼實現的是第一章(簡介)中的邏輯,但是這種用法不但沒有減少null的防禦性檢查,而且增加了Optional包裝的過程,違背了Optional設計的初衷,因此開發中要避免這種糟糕的使用~
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3.3 ifPresent()方法
ifPresent()方法的源碼:
public void ifPresent(Consumer<? super T> consumer) { if (value != null) consumer.accept(value); }
ifPresent()方法接受一個Consumer對象(消費函數),如果包裝對象的值非空,運行Consumer對象的accept()方法。示例如下:
public static void printName(Student student) { Optional.ofNullable(student).ifPresent(u -> System.out.println("The student name is : " + u.getName())); } 上述示例用於打印學生姓名,由於ifPresent()方法內部做了null值檢查,調用前無需擔心NPE問題。 3.4 filter()方法 filter()方法的源碼: public Optional<T> filter(Predicate<? super T> predicate) { Objects.requireNonNull(predicate); if (!isPresent()) return this; else return predicate.test(value) ? this : empty(); }
filter()方法接受參數為Predicate對象,用於對Optional對象進行過濾,如果符合Predicate的條件,返回Optional對象本身,否則返回一個空的Optional對象。舉例如下:
public static void filterAge(Student student) { Optional.ofNullable(student).filter( u -> u.getAge() > 18).ifPresent(u -> System.out.println("The student age is more than 18.")); }
上述示例中,實現了年齡大於18的學生的篩選。
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3.5 map()方法
map()方法的源碼:
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)); } }
map()方法的參數為Function(函數式接口)對象,map()方法將Optional中的包裝對象用Function函數進行運算,幷包裝成新的Optional對象(包裝對象的類型可能改變)。舉例如下:
public static Optional<Integer> getAge(Student student) { return Optional.ofNullable(student).map(u -> u.getAge()); }
上述代碼中,先用ofNullable()方法構造一個Optional
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3.6 flatMap()方法
flatMap()方法的源碼:
public<U> Optional<U> flatMap(Function<? super T, Optional<U>> mapper) { Objects.requireNonNull(mapper); if (!isPresent()) return empty(); else { return Objects.requireNonNull(mapper.apply(value)); } }
跟map()方法不同的是,入參Function函數的返回值類型為Optional 類型,而不是U類型,這樣flatMap()能將一個二維的Optional對象映射成一個一維的對象。以3.5中示例功能為例,進行faltMap()改寫如下:
public static Optional<Integer> getAge(Student student) { return Optional.ofNullable(student).flatMap(u -> Optional.ofNullable(u.getAge())); }
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3.7 orElse()方法
orElse()方法的源碼:
public T orElse(T other) { return value != null ? value : other; }
orElse()方法功能比較簡單,即如果包裝對象值非空,返回包裝對象值,否則返回入參other的值(默認值)。如第一章(簡介)中提到的代碼:
public static String getGender(Student student) { return Optional.ofNullable(student).map(u -> u.getGender()).orElse("Unkown"); } 3.7 orElseGet()方法 orElseGet()方法的源碼: public T orElseGet(Supplier<? extends T> other) { return value != null ? value : other.get(); }
orElseGet()方法與orElse()方法類似,區別在於orElseGet()方法的入參為一個Supplier對象(供應者),用Supplier對象的get()方法的返回值作為默認值。如:
public static String getGender(Student student) { return Optional.ofNullable(student).map(u -> u.getGender()).orElseGet(() -> "Unkown"); }
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3.8 orElseThrow()方法
orElseThrow()方法的源碼:
public <X extends Throwable> T orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier) throws X { if (value != null) { return value; } else { throw exceptionSupplier.get(); } }
orElseThrow()方法其實與orElseGet()方法非常相似了,入參都是Supplier對象,只不過orElseThrow()的Supplier對象必須返回一個Throwable異常,並在orElseThrow()中將異常拋出:
public static String getGender1(Student student) { return Optional.ofNullable(student).map(u -> u.getGender()).orElseThrow(() -> new RuntimeException("Unkown")); }
orElseThrow()方法適用於包裝對象值為空時需要拋出特定異常的場景。
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