hemiao3000

# 如何正确使用 Optional

Java 8 增加了一些很有用的 API，其中一个就是 Optional。目的是从 JDK 级别解决 NPE 问题。大多数新语言都从语法层面上解决了 NPE 问题。

你『不应该』以如下方式使用 Optional：

  • 调用它的 isPresent 方法

  • 调用它的 get 方法

  • 用 Optional 类型作为类/实例属性

  • 用 Optional 类型作为方法参数

一句话小结: 使用 Optional 时尽量不要直接调用 Optional 的 get 方法, Optional 的 isPresent 方法更应该被视为一个私有方法。

# 基本使用

Optional 的 3 种构造方式:

  • 明确的 Optional.empty()

    它是用来构造一个 Optional 空容器。实际上使用它的机会几乎没有。

  • Optional.of(obj)

    它要求传入的 obj 不能是 null 值的, 否则还没开始进入角色就倒在了 NullPointerException 异常上了。

  • Optional.ofNullable(obj)

    它以更智能、宽容的方式来构造一个 Optional 实例，来者不拒。传 null 进到就等价于调用 Optional.empty(), 非 null 就等价于调用 Optional.of(obj) 。

使用 Optional.of(obj) 来构造 Optional 实例的场景：

  1. 当我们非常的明确将要传给 Optional.of(obj) 的 obj 参数不可能为 null 时, 比如它是一个刚 new 出来的对象（例如，Optional.of(new User(...))）, 或者是一个非 null 常量时;

  2. 逻辑上 obj 明确不允许为 null 。一旦为 null ，立即报错，抛出 NPE 。不允许接续执行。

那怎么去使用一个已有的 Optional 实例？假定我们有一个实例 Optional<User> user。应避免 if(user.isPresent()) { ... } else { ... } 的方式进行应用。

存在即返回, 无则提供默认值：

return user.orElse(null);
return user.orElse(UNKNOWN_USER);

存在即返回, 无则由函数来产生：

return user.orElseGet(() -> fetchAUserFromDatabase());

存在才对它做点什么：

user.ifPresent(System.out::println);
 
/* 而不要下边那样
if (user.isPresent()) {
  System.out.println(user.get());
}
*/

# map 函数隆重登场

当 user.isPresent() 为真, 获得它关联的 orders, 为假则返回一个空集合时, 我们用上面的 orElse(), orElseGet() 方法都乏力时, 那原本就是 map 函数的责任, 我们可以这样一行：

return user.map(u -> u.getOrders()).orElse(Collections.emptyList())

/* 上面避免了我们类似 Java 8 之前的做法
if(user.isPresent()) {
  return user.get().getOrders();
} else {
  return Collections.emptyList();
}
*/

map 是可能无限级联的, 比如再深一层, 获得用户名的大写形式

return user.map(u -> u.getUsername())
           .map(name -> name.toUpperCase())
           .orElse(null);

这要搁在以前, 每一级调用的展开都需要放一个 null 值的判断

User user = .....
if (user != null) {
    String name = user.getUsername();
    return name != null ? name.toUpperCase() : null;
} else {
      return null;
}

# Optional 的使用场景和使用原则

Optional 通常（只应该）出现在方法的返回值类型部分。

public Optional<Department> selectDepartmentByPrimaryKey(Integer deptno) {
    ...
}

Optional<Department> 和 Department 两种不同类型的返回值，代表着方法的作者对方法的使用者的两种『暗示』和『约定』：

  • Department 类型的返回值

    • 由方法的作者确保该方法 一定会/必须要 返回一个非空的 Department 对象。方法的使用者无须判断/担心该方法的返回值为 null 的问题。

    • 即便是出现了返回 null 的问题，责任在方法的作者一方，由他负责修改/调整代码，务必确保该方法返回值为非空。

  • Optional<Department> 类型的返回值

    • 方法的作者在暗示使用者，本方法的返回值 Optional 容器中存放的 Department 对象可能存在，也可能不存在（为 Null）。逻辑上，相当于本方法的返回值有两种可能。

    • 由方法的使用者，在从 Optional 中取出 Department 对象时来判断-处理有可能为 null 的情况。

    • 此时，方法的使用者，必须通过 .orElseGet() 或 .orElseThrow() 方法从 Optional 中取值（一定不要使用 get() 方法从中取 Department 。

简而言之，Optional<T> 类型的返回值，就是在强迫你思考：这个方法的返回值有可能是 NULL，接下来你需要对这种情况作出处理（给它个默认值，或者抛出异常） 。

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