前言

在 Java 8 中，Optional 是一個用于處理可能為 null 的值的容器類，旨在減少空指針異常（NullPointerException）并提升代碼的可讀性。以下是 Optional 的核心用法和最佳實(shí)踐：

1. 創(chuàng)建 Optional 對象

1.1 常規(guī)創(chuàng)建方式

• Optional.of(T value)創(chuàng)建一個包含非空值的 Optional。如果傳入 null，會拋出 NullPointerException。

  Optional<String> name = Optional.of("Alice");
  

• Optional.ofNullable(T value)允許傳入 null，若值為 null，返回空的 Optional。

  Optional<String> nullableName = Optional.ofNullable(getName()); // 若 getName() 返回 null，nullableName 為空
  

• Optional.empty()創(chuàng)建一個空的 Optional。

  Optional<String> empty = Optional.empty();
  

2. 訪問 Optional 中的值

2.1 檢查值是否存在

• isPresent()判斷 Optional 是否包含值。

  if (name.isPresent()) {
      System.out.println("值存在: " + name.get());
  }
  

• ifPresent(Consumer<? super T> consumer)如果值存在，執(zhí)行傳入的操作。

  name.ifPresent(n -> System.out.println("值存在: " + n));
  

• isEmpty()（Java 11+）判斷 Optional 是否為空。

  if (empty.isEmpty()) {
      System.out.println("Optional 為空");
  }
  

2.2 安全獲取值

• get()直接獲取值，但需確保值存在（否則拋出 NoSuchElementException）。

  String result = name.get(); // 若 name 為空，拋出異常
  

• orElse(T other)若值存在返回該值，否則返回默認(rèn)值。

  String defaultName = nullableName.orElse("Default Name");
  

• orElseGet(Supplier<? extends T> supplier)與 orElse() 類似，但默認(rèn)值由 Supplier 延遲生成。

  String generatedName = nullableName.orElseGet(() -> "Generated Name");
  

• orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier)若值不存在，拋出指定異常。

  String actualName = nullableName.orElseThrow(() -> new IllegalArgumentException("值不存在"));
  

3. 轉(zhuǎn)換與過濾 Optional 中的值

3.1 map(Function<? super T, ? extends U> mapper)

對 Optional 中的值進(jìn)行轉(zhuǎn)換，返回新的 Optional。

Optional<String> upperCaseName = name.map(String::toUpperCase);
upperCaseName.ifPresent(System.out::println); // 輸出: ALICE

3.2 flatMap(Function<? super T, Optional<U>> mapper)

用于處理嵌套的 Optional，避免嵌套結(jié)構(gòu)。

Optional<Optional<String>> nested = Optional.of(name);
Optional<String> flattened = nested.flatMap(o -> o); // 展平為 Optional<String>

3.3 filter(Predicate<? super T> predicate)

根據(jù)條件過濾值，若條件不滿足，返回空的 Optional。

Optional<String> longName = name.filter(n -> n.length() > 5);
longName.ifPresent(System.out::println); // 若 name 為 "Alice"（長度 5），不輸出

4. 鏈?zhǔn)讲僮魇纠?/h2>

結(jié)合 map、filter 和 orElse 實(shí)現(xiàn)鏈?zhǔn)秸{(diào)用：

Optional<User> user = getUser();
String city = user
    .map(User::getAddress)
    .map(Address::getCity)
    .orElse("Unknown City");
System.out.println("城市: " + city);

5. Optional 的最佳實(shí)踐

? 推薦做法

• 方法返回值處理當(dāng)方法可能返回 null 時，返回 Optional<T> 而不是 null。

  public Optional<User> findUserById(String id) {
      // ...
  }
  

• 鏈?zhǔn)讲僮魈娲短着袛?/strong>用 map 和 flatMap 替代多層 if-else。

  // 傳統(tǒng)方式
  User user = getUser();
  if (user != null) {
      Address address = user.getAddress();
      if (address != null) {
          System.out.println(address.getCity());
      }
  }
  
  // 使用 Optional
  Optional.ofNullable(user)
      .map(User::getAddress)
      .map(Address::getCity)
      .ifPresent(System.out::println);
  

• 提供默認(rèn)值使用 orElse 或 orElseGet 處理缺失值。

  String name = Optional.ofNullable(user).map(User::getName).orElse("Guest");
  

List<Optional<String>> optionalNames = ...;
List<String> names = optionalNames.stream()
    .filter(Optional::isPresent)
    .map(Optional::get)
    .collect(Collectors.toList());