告别空指针让代码变优雅，Optional使用图文例子源码解读
一、前言
我们在开发中最常见的异常就是NullPointerException，防不胜防啊，相信大家肯定被坑过！
这种基本出现在获取数据库信息中、三方接口，获取的对象为空，再去get出现！
解决方案当然简单，只需要判断一下，不是空在去后续操作，为空返回！
所有在JDK8时出现了专门处理的方案，出来很早了，但是小编惭愧一直没有去使用它！
最近在看《Java开发手册》，一直想着提高自己的代码水平，文中就指出了使用Optional来解决NullPointerException！
二、Java开发手册规范
小编使用的是2022版的黄山版，29页写到：
【推荐】防止 NPE，是程序员的基本修养，注意 NPE 产生的场景：
- 返回类型为基本数据类型，return 包装数据类型的对象时，自动拆箱有可能产生 NPE
反例：public int method() { return Integer 对象; }，如果为 null，自动解箱抛 NPE。
- 数据库的查询结果可能为 null。
- 集合里的元素即使 isNotEmpty，取出的数据元素也可能为 null。
- 远程调用返回对象时，一律要求进行空指针判断，防止 NPE。
- 对于 Session 中获取的数据，建议进行 NPE 检查，避免空指针。
- 级联调用 obj.getA().getB().getC()；一连串调用，易产生 NPE。
正例：使用 JDK8 的 Optional 类来防止 NPE 问题。
这份手册还是不错的，推荐反复阅读，虽然进不去大厂，也要自觉约束自己的代码风格，努力向大厂靠！
大家现在不知道哪里找的可以下载一下：
三、Optional常用方法
小编带大家一起从api文档中的方法，一个个带大家慢慢去了解它！
1. empty()
返回一个空的Optional实例：Optional.empty
Optional<Object> empty = Optional.empty();
log.info("empty值：{}",empty);
2. of(T value)
传入一个参数，返回一个
Optional对象，如果参数为空，报NullPointerException！
Test testNew = new Test();
Test test = null;
Optional<Test> optionalNew = Optional.of(testNew);
log.info(" optional对象：{}",optionalNew);
Optional<Test> optional = Optional.of(test);
源码查看：
我们看到参数为空会报NullPointerException，我们去方法内部看一下就明白了：
public static <T> Optional<T> of(T value) {
return new Optional<>(value);
}
private Optional(T value) {
this.value = Objects.requireNonNull(value);
}
public static <T> T requireNonNull(T obj) {
if (obj == null)
throw new NullPointerException();
return obj;
}
我们发现是在Objects类中的requireNonNull方法中判断了是否为空！
这个还会出现NullPointerException，所以我们一般使用下面的这个方法！
3. ofNullable(T value)
参数传入一个对象，返回一个Optional对象，如果为空，将返回一个空的Optional对象，就等于Optional.empty
Test testNew = new Test();
Test test = null;
Optional<Test> optionalNew = Optional.of(testNew);
log.info(" optional对象：{}",optionalNew);
Optional<Test> optionalTest = Optional.ofNullable(test);
log.info(" optional对象中的ofNullable方法返回值：{}",optionalTest);
Optional<Test> optionalTestNew = Optional.ofNullable(testNew);
log.info(" optional对象中的ofNullable方法new返回值：{}",optionalTestNew);
源码查看：
我们发现是在方法开始进行非空判断，再去调用上面的of(T value)方法
public static <T> Optional<T> ofNullable(T value) {
return value == null ? empty() : of(value);
}
4. get()
如果此Optional中存在值，则返回该值，否则抛出
NoSuchElementException。
Test testNew = new Test();
Test test = null;
Optional<Test> optionalNew = Optional.of(testNew);
log.info(" optional对象：{}",optionalNew);
// Optional<Test> optional = Optional.of(test);
Optional<Test> optionalTest = Optional.ofNullable(test);
log.info(" optional对象中的ofNullable方法返回值：{}",optionalTest);
Optional<Test> optionalTestNew = Optional.ofNullable(testNew);
log.info(" optional对象中的ofNullable方法new返回值：{}",optionalTestNew);
Test test2 = optionalTestNew.get();
log.info("原来有值的：经过Optional包装后get后得到原来的值：{}",test2);
Test test1 = optionalTest.get();
log.info("原来没有值的：经过Optional包装后get后得到原来的值：{}",test1);
源码查看：
调用开始会进行值判断，如果为空则抛异常！
public T get() {
if (value == null) {
throw new NoSuchElementException("No value present");
}
return value;
}
5. isPresent()
如果存在值，则返回true，否则返回false。
这里代码就不加上面的，大家参考上面的获取一个Optional对象
boolean present = optionalTestNew.isPresent();
log.info("optionalTestNew调用是否为空：{}",present);
boolean present1 = optionalTest.isPresent();
log.info("optionalTest调用是否为空：{}",present1);
源码查看：
这就比较简单了!
public boolean isPresent() {
return value != null;
}
6. ifPresent(Consumer<? super T> consumer)
如果存在值，则使用该值调用指定的使用者，否则不执行任何操作。
主要的就是入参数一个函数式接口，有值就会去执行，为空则不进行任何操作！
小技巧：
开始对lambda不了解时，可以先按照上面这种方式进行写，
大家可以看到Idea给置灰了，就是可以优化，我们Alt+Enter
然后再次Enter就会变成后面的lambda！
optionalTest.ifPresent(new Consumer<Test>() {
@Override
public void accept(Test test) {
log.info("我是调用ifPresent执行后的打印=====");
}
});
optionalTestNew.ifPresent(testInner -> log.info("我是调用ifPresent执行后的打印"));
源码查看：
还是先判断不为空才去执行函数式接口！
public void ifPresent(Consumer<? super T> consumer) {
if (value != null)
consumer.accept(value);
}
7. filter(Predicate<? super T> predicate)
如果存在值，并且该值符合规则，则返回描述该值的Optional，否则返回空Optional
是一个Predicate函数接口，可以传入实现了Predicate接口的lambda表达式！
如果不符合条件就会返回一个Optional.empty
testNew.setName("萧炎");
testNew.setAge(33);
Optional<Test> optionalTest1 = optionalTestNew.filter(test1 -> test1.getAge() > 30);
log.info("过滤后的结果：{}",optionalTest1.get());
源码查看：
就是判断一下表达式和值是否为空，然后就是根据规则判断
public Optional<T> filter(Predicate<? super T> predicate) {
Objects.requireNonNull(predicate);
if (!isPresent())
return this;
else
return predicate.test(value) ? this : empty();
}
8. map(Function<? super T,? extends U> mapper)
如果存在值，则将提供的映射函数应用于该值，如果结果为非空，则返回描述结果的Optional。否则，返回空的Optional。
也是一个函数式接口！
Optional<String> stringOptional = optionalTestNew.map(Test::getName);
log.info("map后获得字段值：{}",stringOptional.get());
源码查看：
也是进行非空判断，然后执行lambda得到字段后放到ofNullable方法中！
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));
}
}
9. flatMap(Function<? super T,Optional<U>> mapper)
如果存在值，则将提供的Optional方位映射函数应用于该值，返回该结果，否则返回空的Optional。此方法类似于map，但提供的映射器的结果已经是可选的，并且如果调用，flatMap不会不会在最后进行任何包装。
Optional<String> optional = optionalTestNew.flatMap(OptionalTest::getFlatMap);
log.info("flatMap后得到的字段：{}",optional.get());
private static Optional<String> getFlatMap(Test test){
return Optional.ofNullable(test).map(Test::getName);
}
源码查看：
也是进行非空判断，然后和map不同的是不执行ofNullable方法
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));
}
}
10. orElse(T other)
如果有值则将其返回，否则返回指定的其它值。
如果你是一个对象，orElse()也要是相同对象！
String message = null;
String messageNew = "关注公众号：小王博客基地";
String nullString = Optional.ofNullable(message).orElse("这是一个空字符串！");
log.info("这是空字符串打印的：{}",nullString);
String string = Optional.ofNullable(messageNew).orElse("=====这是一个空字符串！");
log.info("这是字符串打印的：{}",string);
源码查看：
简单的为空返回自己定义的，不为空直接返回！
public T orElse(T other) {
return value != null ? value : other;
}
11. orElseGet(Supplier<? extends T> other)
返回值（如果存在），否则调用other并返回该调用的结果。
区别：
orElse方法将传入的参数作为默认值，orElseGet方法可以接受Supplier接口的实现用来生成默认值
如果没有复杂操作，Idea也会提醒我们不要使用这个，使用orElse即可！
String message = null;
String messageNew = "关注公众号：小王博客基地";
String orElseGet = Optional.ofNullable(message).orElseGet(() -> "这还是一个空的字符串");
log.info("orElseGet调用：这是空字符串打印的：{}",orElseGet);
String orElseGetString = Optional.ofNullable(messageNew).orElseGet(() -> "这还是一个空的字符串");
log.info("orElseGet调用：这是字符串打印的：{}",orElseGetString);
源码查看：
和orElse一样，只不过为空调用lambda执行！
public T orElseGet(Supplier<? extends T> other) {
return value != null ? value : other.get();
}
12. orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier)
返回包含的值（如果存在），否则抛出由提供的供应商创建的异常。
String message = null;
String messageNew = "关注公众号：小王博客基地";
Optional.ofNullable(messageNew).orElseThrow(() -> new RuntimeException("为空了，还不看看！"));
Optional.ofNullable(message).orElseThrow(() -> new RuntimeException("为空了，还不看看！"));
我们可以自定义异常，然后来引用！
源码查看：
为空则走自己写的异常！
public <X extends Throwable> T orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier) throws X {
if (value != null) {
return value;
} else {
throw exceptionSupplier.get();
}
}
13. 例子汇总
/**
* @author wangzhenjun
* @date 2023/2/27 10:22
*/
@Slf4j
public class OptionalTest {
public static void main(String[] args) {
Optional<Object> empty = Optional.empty();
log.info("empty值：{}",empty);
Test testNew = new Test();
Test test = null;
Optional<Test> optionalNew = Optional.of(testNew);
log.info(" optional对象：{}",optionalNew);
// Optional<Test> optional = Optional.of(test);
Optional<Test> optionalTest = Optional.ofNullable(test);
log.info(" optional对象中的ofNullable方法返回值：{}",optionalTest);
Optional<Test> optionalTestNew = Optional.ofNullable(testNew);
log.info(" optional对象中的ofNullable方法new返回值：{}",optionalTestNew);
Test test2 = optionalTestNew.get();
log.info("原来有值的：经过Optional包装后get后得到原来的值：{}",test2);
// Test test1 = optionalTest.get();
// log.info("原来没有值的：经过Optional包装后get后得到原来的值：{}",test1);
boolean present = optionalTestNew.isPresent();
log.info("optionalTestNew调用是否为空：{}",present);
boolean present1 = optionalTest.isPresent();
log.info("optionalTest调用是否为空：{}",present1);
optionalTest.ifPresent(new Consumer<Test>() {
@Override
public void accept(Test test) {
log.info("我是调用ifPresent执行后的打印=====");
}
});
optionalTestNew.ifPresent(testInner -> log.info("我是调用ifPresent执行后的打印"));
testNew.setName("萧炎");
testNew.setAge(33);
Optional<Test> optionalTest1 = optionalTestNew.filter(test1 -> test1.getAge() > 30);
log.info("过滤后的结果：{}",optionalTest1.get());
Optional<String> stringOptional = optionalTestNew.map(Test::getName);
log.info("map后获得字段值：{}",stringOptional.get());
Optional<String> optional = optionalTestNew.flatMap(OptionalTest::getFlatMap);
log.info("flatMap后得到的字段：{}",optional.get());
String message = null;
String messageNew = "关注公众号：小王博客基地";
String nullString = Optional.ofNullable(message).orElse("这是一个空字符串！");
log.info("这是空字符串打印的：{}",nullString);
String string = Optional.ofNullable(messageNew).orElse("=====这是一个空字符串！");
log.info("这是字符串打印的：{}",string);
String orElseGet = Optional.ofNullable(message).orElseGet(() -> "这还是一个空的字符串");
log.info("orElseGet调用：这是空字符串打印的：{}",orElseGet);
String orElseGetString = Optional.ofNullable(messageNew).orElseGet(() -> "这还是一个空的字符串");
log.info("orElseGet调用：这是字符串打印的：{}",orElseGetString);
Optional.ofNullable(messageNew).orElseThrow(() -> new RuntimeException("为空了，还不看看！"));
Optional.ofNullable(message).orElseThrow(() -> new RuntimeException("为空了，还不看看！"));
}
private static Optional<String> getFlatMap(Test test){
return Optional.ofNullable(test).map(Test::getName);
}
}
四、总结
这里就不在演示实战了，基本上组合使用：
Optional.ofNullable(需要判断的对象).ifPresent(具体操作)
其实和if相比就是显得优雅一些，主要是防止某处没考虑到，忘记if判断，那么后续可能会导致空指针，如果使用Optional的话，那么这个问题能够得到避免。
就像多使用设计模式一样，让自己的代码更加健壮优雅，还是要多使用一些的！当然不能过渡使用！！
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