資訊專欄INFORMATION COLUMN
摘要：與方法的區(qū)別在于，方法傳入的參數(shù)為一個(gè)接口的實(shí)現(xiàn)當(dāng)中有值的時(shí)候，返回值當(dāng)中沒有值的時(shí)候，返回從該獲得的值。為的用戶沒有找到舉一個(gè)的用途在的控制器中，我們可以配置統(tǒng)一處理各種異常。
寫過 Java 程序的同學(xué)，一般都遇到過 NullPointerException :) —— 為了不拋出這個(gè)異常，我們便會(huì)寫如下的代碼：
User user = getUserById(id);
if (user != null) {
String username = user.getUsername();
System.out.println("Username is: " + username); // 使用 username
}
但是很多時(shí)候，我們可能會(huì)忘記寫 if (user != null) —— 如果在開發(fā)階段就發(fā)現(xiàn)那還好，但是如果在開發(fā)階段沒有測(cè)試到問題，等到上線卻出了 NullPointerException ... 畫面太美，我不敢繼續(xù)想下去。
為了解決這種尷尬的處境，JDK 終于在 Java8 的時(shí)候加入了 Optional 類，查看 Optional 的 javadoc 介紹：
A container object which may or may not contain a non-null value. If a value is present, isPresent() will return true and get() will return the value.
這是一個(gè)可以包含或者不包含非 null 值的容器。如果值存在則 isPresent()方法會(huì)返回 true，調(diào)用 get() 方法會(huì)返回該對(duì)象。
JDK 提供三個(gè)靜態(tài)方法來構(gòu)造一個(gè) Optional：
1.Optional.of(T value)，該方法通過一個(gè)非 null 的 value 來構(gòu)造一個(gè) Optional，返回的 Optional 包含了 value 這個(gè)值。對(duì)于該方法，傳入的參數(shù)一定不能為 null，否則便會(huì)拋出 NullPointerException。
2.Optional.ofNullable(T value)，該方法和 of 方法的區(qū)別在于，傳入的參數(shù)可以為 null —— 但是前面 javadoc 不是說 Optional 只能包含非 null 值嗎？我們可以看看 ofNullable 方法的源碼：
原來該方法會(huì)判斷傳入的參數(shù)是否為 null，如果為 null 的話，返回的就是 Optional.empty()。
3.Optional.empty()，該方法用來構(gòu)造一個(gè)空的 Optional，即該 Optional 中不包含值 —— 其實(shí)底層實(shí)現(xiàn)還是 如果 Optional 中的 value 為 null 則該 Optional 為不包含值的狀態(tài)，然后在 API 層面將 Optional 表現(xiàn)的不能包含 null 值，使得 Optional 只存在 包含值 和 不包含值 兩種狀態(tài)。
前面 javadoc 也有提到，Optional 的 isPresent() 方法用來判斷是否包含值，get() 用來獲取 Optional 包含的值 —— 值得注意的是，如果值不存在，即在一個(gè)Optional.empty 上調(diào)用 get() 方法的話，將會(huì)拋出 NoSuchElementException 異常。
我們假設(shè) getUserById 已經(jīng)是個(gè)客觀存在的不能改變的方法，那么利用 isPresent 和 get 兩個(gè)方法，我們現(xiàn)在能寫出下面的代碼：
Optionaluser = Optional.ofNullable(getUserById(id)); if (user.isPresent()) { String username = user.get().getUsername(); System.out.println("Username is: " + username); // 使用 username }
好像看著代碼是優(yōu)美了點(diǎn) —— 但是事實(shí)上這與之前判斷 null 值的代碼沒有本質(zhì)的區(qū)別，反而用 Optional 去封裝 value，增加了代碼量。所以我們來看看 Optional 還提供了哪些方法，讓我們更好的（以正確的姿勢(shì)）使用 Optional。
1.ifPresent
如果 Optional 中有值，則對(duì)該值調(diào)用 consumer.accept，否則什么也不做。
所以對(duì)于上面的例子，我們可以修改為：
Optionaluser = Optional.ofNullable(getUserById(id)); user.ifPresent(u -> System.out.println("Username is: " + u.getUsername()));
2.orElse
如果 Optional 中有值則將其返回，否則返回 orElse 方法傳入的參數(shù)。
User user = Optional
.ofNullable(getUserById(id))
.orElse(new User(0, "Unknown"));
System.out.println("Username is: " + user.getUsername());
3.orElseGet
orElseGet 與 orElse 方法的區(qū)別在于，orElseGet 方法傳入的參數(shù)為一個(gè) Supplier 接口的實(shí)現(xiàn) —— 當(dāng) Optional 中有值的時(shí)候，返回值；當(dāng) Optional 中沒有值的時(shí)候，返回從該 Supplier 獲得的值。
User user = Optional
.ofNullable(getUserById(id))
.orElseGet(() -> new User(0, "Unknown"));
System.out.println("Username is: " + user.getUsername());
4.orElseThrow
orElseThrow 與 orElse 方法的區(qū)別在于，orElseThrow 方法當(dāng) Optional 中有值的時(shí)候，返回值；沒有值的時(shí)候會(huì)拋出異常，拋出的異常由傳入的 exceptionSupplier 提供。
User user = Optional
.ofNullable(getUserById(id))
.orElseThrow(() -> new EntityNotFoundException("id 為 " + id + " 的用戶沒有找到"));
舉一個(gè) orElseThrow 的用途：在 SpringMVC 的控制器中，我們可以配置統(tǒng)一處理各種異常。查詢某個(gè)實(shí)體時(shí)，如果數(shù)據(jù)庫(kù)中有對(duì)應(yīng)的記錄便返回該記錄，否則就可以拋出 EntityNotFoundException ，處理 EntityNotFoundException 的方法中我們就給客戶端返回Http 狀態(tài)碼 404 和異常對(duì)應(yīng)的信息 —— orElseThrow 完美的適用于這種場(chǎng)景。
@RequestMapping("/{id}")
public User getUser(@PathVariable Integer id) {
Optional user = userService.getUserById(id);
return user.orElseThrow(() -> new EntityNotFoundException("id 為 " + id + " 的用戶不存在"));
}
@ExceptionHandler(EntityNotFoundException.class)
public ResponseEntity handleException(EntityNotFoundException ex) {
return new ResponseEntity<>(ex.getMessage(), HttpStatus.NOT_FOUND);
}
5.map
如果當(dāng)前 Optional 為 Optional.empty，則依舊返回 Optional.empty；否則返回一個(gè)新的 Optional，該 Optional 包含的是：函數(shù) mapper 在以 value 作為輸入時(shí)的輸出值。
String username = Optional.ofNullable(getUserById(id))
.map(user -> user.getUsername())
.orElse("Unknown")
.ifPresent(name -> System.out.println("Username is: " + name));
而且我們可以多次使用 map 操作：
Optionalusername = Optional.ofNullable(getUserById(id)) .map(user -> user.getUsername()) .map(name -> name.toLowerCase()) .map(name -> name.replace("_", " ")) .orElse("Unknown") .ifPresent(name -> System.out.println("Username is: " + name));
6.flatMap
flatMap 方法與 map 方法的區(qū)別在于，map 方法參數(shù)中的函數(shù) mapper 輸出的是值，然后 map 方法會(huì)使用 Optional.ofNullable 將其包裝為 Optional；而 flatMap 要求參數(shù)中的函數(shù) mapper 輸出的就是 Optional。
Optionalusername = Optional.ofNullable(getUserById(id)) .flatMap(user -> Optional.of(user.getUsername())) .flatMap(name -> Optional.of(name.toLowerCase())) .orElse("Unknown") .ifPresent(name -> System.out.println("Username is: " + name));
7.filter
filter 方法接受一個(gè) Predicate 來對(duì) Optional 中包含的值進(jìn)行過濾，如果包含的值滿足條件，那么還是返回這個(gè) Optional；否則返回 Optional.empty。
Optionalusername = Optional.ofNullable(getUserById(id)) .filter(user -> user.getId() < 10) .map(user -> user.getUsername()); .orElse("Unknown") .ifPresent(name -> System.out.println("Username is: " + name));
有了 Optional，我們便可以方便且優(yōu)雅的在自己的代碼中處理 null 值，而不再需要一昧通過容易忘記和麻煩的 if (object != null) 來判斷值不為 null。如果你的程序還在使用 Java8 之前的 JDK，可以考慮引入 Google 的 Guava 庫(kù) —— 事實(shí)上，早在 Java6 的年代，Guava 就提供了 Optional 的實(shí)現(xiàn)。
號(hào)外：Java9 對(duì) Optional 的增強(qiáng)
即將在今年 7 月到來的 JDK9 中，在 Optional 類中添加了三個(gè)新的方法：
public Optional
or 方法的作用是，如果一個(gè) Optional 包含值，則返回自己；否則返回由參數(shù) supplier 獲得的 Optional
public void ifPresentOrElse(Consumer action, Runnable emptyAction)
ifPresentOrElse 方法的用途是，如果一個(gè) Optional 包含值，則對(duì)其包含的值調(diào)用函數(shù) action，即 action.accept(value)，這與 ifPresent 一致；與 ifPresent 方法的區(qū)別在于，ifPresentOrElse 還有第二個(gè)參數(shù) emptyAction —— 如果 Optional 不包含值，那么 ifPresentOrElse 便會(huì)調(diào)用 emptyAction，即 emptyAction.run()
public Stream
stream 方法的作用就是將 Optional 轉(zhuǎn)為一個(gè) Stream，如果該 Optional 中包含值，那么就返回包含這個(gè)值的 Stream；否則返回一個(gè)空的 Stream（Stream.empty()）。
舉個(gè)例子，在 Java8，我們會(huì)寫下面的代碼：
