摘要

空指針異常（NullPointerException）可以說是Java程序員最容易遇到的問題了，影響說大不大，說小也不小。為了解決這個(gè)問題，Java 8 版本中推出了 Optional 類。Optional 類是一個(gè)容器對(duì)象，它可以包含或不包含非空值。使用 Optional 類可以有效地避免空指針異常的問題。在本篇博客中，我將向大家介紹 JDK Optional 類及其使用方法。

Optional 介紹

Optional 類是一個(gè)容器對(duì)象，它可以包含或不包含非空值。如果一個(gè)對(duì)象可能為空，那么我們就可以使用 Optional 類來代替該對(duì)象。Optional 類型的變量可以有兩種狀態(tài)：存在值和不存在值。Optional類有兩個(gè)重要的方法：of和ofNullable。of方法用于創(chuàng)建一個(gè)非空的Optional對(duì)象，如果傳入的參數(shù)為null，則會(huì)拋出NullPointerException異常。而ofNullable方法用于創(chuàng)建一個(gè)可以為空的Optional對(duì)象。如果傳入的參數(shù)為空，則返回一個(gè)空的Optional對(duì)象。當(dāng) Optional 對(duì)象存在值時(shí)，調(diào)用 get() 方法可以返回該值；當(dāng) Optional 對(duì)象不存在值時(shí)，調(diào)用 get() 方法會(huì)拋出 NoSuchElementException 異常。

下面是一個(gè)使用 Optional 類的例子：

Optional<String> optional = Optional.of("Hello World");
System.out.println(optional.get()); //輸出 Hello World

在上面的例子中，我們首先使用 of() 方法創(chuàng)建了一個(gè)包含字符串 "Hello World" 的 Optional 對(duì)象，然后使用 get() 方法獲取該對(duì)象的值并將其打印出來。

注意，如果我們嘗試創(chuàng)建一個(gè) null 值的 Optional 對(duì)象，則會(huì)拋出 NullPointerException 異常。而且，在使用 Optional 類時(shí)，我們應(yīng)該盡量避免使用 isPresent() 和 get() 方法，因?yàn)檫@些方法可能會(huì)引起空指針異常。比較推薦使用Optional.ofNullable來創(chuàng)建Optional 對(duì)象。

Optional 使用

創(chuàng)建 Optional 對(duì)象

我們可以使用以下幾種方式來創(chuàng)建 Optional 對(duì)象：

• Optional.of(value)：創(chuàng)建一個(gè)包含非空值的 Optional 對(duì)象。
• Optional.empty()：創(chuàng)建一個(gè)不包含任何值的空 Optional 對(duì)象。
• Optional.ofNullable(value)：創(chuàng)建一個(gè)可能包含 null 值的 Optional 對(duì)象。如果 value 不為 null，則該方法會(huì)創(chuàng)建一個(gè)包含該值的 Optional 對(duì)象；否則，創(chuàng)建一個(gè)空 Optional 對(duì)象。

下面是一個(gè)使用 Optional.ofNullable() 方法的例子：

String str = null;
Optional<String> optional = Optional.ofNullable(str);
System.out.println(optional.isPresent()); //輸出 false

在上面的例子中，我們首先聲明了一個(gè)空字符串 str，并將其賦值為 null。然后，我們使用 ofNullable() 方法創(chuàng)建了一個(gè) Optional 對(duì)象。由于 str 是 null，因此創(chuàng)建的 Optional 對(duì)象也是空的。最后，我們使用 isPresent() 方法檢查 Optional 對(duì)象是否包含值。

orElse()與orElseGet()

orElse()方法接收一個(gè)參數(shù)，即為默認(rèn)值。如果Optional對(duì)象中的值不為空，則返回該值，否則返回傳入的默認(rèn)值。具體用法如下：

Optional<String> optional = Optional.ofNullable(null);
String result = optional.orElse("default");
System.out.println(result); // 輸出 "default"

orElseGet()方法與orElse()方法類似，也是用于獲取默認(rèn)值的方法。但是，orElseGet()方法接收的參數(shù)是一個(gè)Supplier函數(shù)式接口，用于在需要返回默認(rèn)值時(shí)生成該值。具體用法如下：

Optional<String> optional = Optional.ofNullable(null);
String result = optional.orElseGet(() -> "default");
System.out.println(result); // 輸出 "default"

orElse() 和 orElseGet()的區(qū)別

orElse() 和 orElseGet()特別相似，有必要抽離出來講下他們之間的區(qū)別。

orElse() 方法無論 Optional 對(duì)象是否為空都會(huì)執(zhí)行，因此它總是會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的對(duì)象。orElseGet() 方法只有在 Optional 對(duì)象為空時(shí)才會(huì)執(zhí)行，因此它可以用來延遲創(chuàng)建新的對(duì)象。

用一個(gè)例子感受一下：

    @Test
    void test() {
        System.out.println("--------不為null的情況----------");
        //不為 null
        String str1 = "hello";
        String result11 = Optional.ofNullable(str1).orElse(get(str1 + ":orElse()方法被執(zhí)行了"));
        String result12 = Optional.ofNullable(str1).orElseGet(() -> get(str1 + ":orElseGet()方法被執(zhí)行了"));
        System.out.println(result11);
        System.out.println(result12);
        System.out.println("--------為null的情況----------");
        //為 null
        String str2 = null;
        String result21 = Optional.ofNullable(str2).orElse(get(str1 + ":orElse()方法被執(zhí)行了"));
        String result22 = Optional.ofNullable(str2).orElseGet(() -> get(str2 + ":orElseGet()方法被執(zhí)行了"));
        System.out.println(result21);
        System.out.println(result22);
    }


    public String get(String name) {
        System.out.println(name);
        return name;
    }

輸出結(jié)果如下：

--------不為null的情況----------
hello:orElse()方法被執(zhí)行了
hello
hello
--------為null的情況----------
hello:orElse()方法被執(zhí)行了
null:orElseGet()方法被執(zhí)行了
hello:orElse()方法被執(zhí)行了
null:orElseGet()方法被執(zhí)行了

因此，一般來說，如果你希望在 Optional 對(duì)象為空時(shí)才創(chuàng)建新的對(duì)象，可以使用 orElseGet() 方法。否則，如果你希望總是創(chuàng)建新的對(duì)象，無論 Optional 對(duì)象是否為空，可以使用 orElse() 方法，通常來說orElseGet()更佳，個(gè)人也是推薦使用orElseGet()。

map()與flatMap()

map() 方法接受一個(gè)函數(shù)作為參數(shù)，該函數(shù)將被應(yīng)用于 Optional 對(duì)象中的值。如果 Optional 對(duì)象存在值，則將該值傳遞給函數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，否則返回一個(gè)空 Optional 對(duì)象。

下面是一個(gè)使用 map() 方法的例子：

String str = "Hello";
Optional<String> optional = Optional.of(str);
Optional<String> upperCaseOptional = optional.map(String::toUpperCase);
System.out.println(upperCaseOptional.get()); //輸出 HELLO

在上面的例子中，我們首先使用 of() 方法創(chuàng)建了一個(gè)包含字符串 "Hello" 的 Optional 對(duì)象。然后，我們使用 map() 方法將該字符串轉(zhuǎn)換為大寫形式，并將結(jié)果存儲(chǔ)到另一個(gè) Optional 對(duì)象 upperCaseOptional 中。最后，我們使用 get() 方法獲取 upperCaseOptional 對(duì)象中的值并打印出來。

flatMap() 方法與 map() 方法類似，都接受一個(gè)函數(shù)作為參數(shù)。但是，flatMap() 方法返回的是一個(gè) Optional 類型的值。如果函數(shù)返回的是一個(gè) Optional 對(duì)象，則該方法會(huì)將其“展開”，否則返回一個(gè)空 Optional 對(duì)象。

下面是一個(gè)使用 flatMap() 方法的例子：

String str = "hello world";
Optional<String> optional = Optional.of(str);
Optional<Character> result = optional.flatMap(s -> {
    if (s.length() > 0)
        return Optional.of(s.charAt(0));
    else
        return Optional.empty();
});
System.out.println(result.get()); //輸出 h

在上面的例子中，我們首先創(chuàng)建了一個(gè)包含字符串 "hello world" 的 Optional 對(duì)象。然后，我們使用 flatMap() 方法將該字符串轉(zhuǎn)換為第一個(gè)字符，并將結(jié)果存儲(chǔ)到另一個(gè) Optional 對(duì)象 result 中。最后，我們使用 get() 方法獲取 result 對(duì)象中的值并打印出來。

filter()

filter() 方法接受一個(gè)謂詞（Predicate）作為參數(shù)，返回一個(gè) Optional 類型的值。如果 Optional 對(duì)象存在值且滿足謂詞的條件，則返回該 Optional 對(duì)象；否則返回一個(gè)空 Optional 對(duì)象。

下面是一個(gè)使用 filter() 方法的例子：

Integer number = 10;
Optional<Integer> optional = Optional.of(number);
Optional<Integer> result = optional.filter(n -> n % 2 == 0);
System.out.println(result.isPresent()); //輸出 true

在上面的例子中，我們首先創(chuàng)建了一個(gè)包含整數(shù) 10 的 Optional 對(duì)象。然后，我們使用 filter() 方法過濾出該數(shù)字是否為偶數(shù)，并將結(jié)果存儲(chǔ)到另一個(gè) Optional 對(duì)象 result 中。最后，我們使用 isPresent() 方法檢查 result 對(duì)象是否存在值。

總結(jié)

Optional類是Java 8引入的一個(gè)非常有用的特性，通過使用 Optional 類，我們可以更加簡(jiǎn)潔、安全和易讀地編寫 Java 代碼，避免空指針異常等問題。因此，在編寫 Java 代碼時(shí)，我們應(yīng)該盡可能地使用 Optional 類來處理可能造成空指針的變量。

但是，Optional類并不是萬能的，它也有一些不足之處。它可能會(huì)增加代碼的復(fù)雜性和執(zhí)行時(shí)間，因?yàn)樗枰覀冊(cè)谑褂弥抵皺z查是否存在值。因此在使用Optional類時(shí)需要謹(jǐn)慎權(quán)衡利弊。

到此這篇關(guān)于Java使用Optional實(shí)現(xiàn)優(yōu)雅避免空指針異常的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java Optional空指針異常內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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