Java8 Optional解决NPE问题

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我是靠谱客的博主陶醉小刺猬，最近开发中收集的这篇文章主要介绍Java8 Optional解决NPE问题，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

比如现在有两个类 User 和 Address

public class User {
private String name;
private String phone;
private Address address;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getPhone() {
return phone;
}
public void setPhone(String phone) {
this.phone = phone;
}
public Address getAddress() {
return address;
}
public void setAddress(Address address) {
this.address = address;
}
}
public class Address {
private String province;
private String city;
private String area;
public String getProvince() {
return province;
}
public void setProvince(String province) {
this.province = province;
}
public String getCity() {
return city;
}
public void setCity(String city) {
this.city = city;
}
public String getArea() {
return area;
}
public void setArea(String area) {
this.area = area;
}
}

如果要获取用户的地址，写法如下

第一种写法:

user.getAddress().getProvince();

问题: 如果user 为null, 会报 NullPointerException 异常。

第二种写法:

 if (user != null) {
Address address = user.getAddress();
if( address != null){
String province = address.getProvince();
}
}

这种写法可以解决 NPE 问题，就是代码比较丑陋。

第三种写法: java8 的 Optional

Optional 用法介绍

(1) Optional(T value),empty(),of(T value),ofNullable(T value)

Optional(T value)，即构造函数，它是private权限的，不能由外部调用的。其余三个函数是public权限，供我们所调用。

那么，Optional的本质，就是内部储存了一个真实的值，在构造的时候，就直接判断其值是否为空。好吧，这么说还是比较抽象。直接上Optional(T value)构造函

数的源码。

那么，of(T value)的源码如下：

public static <T> Optional<T> of(T value) {
return new Optional<>(value);
}

也就是说of(T value)函数内部调用了构造函数。根据构造函数的源码我们可以得出两个结论:

(1) 通过of (T value) 函数所构造出的Optional对象，当Value值为空时，依然会报NullPointerException。

(2) 通过of (T value) 函数所构造出的Optional对象，当Value值不为空时，能正常构造Optional对象。

除此之外呢，Optional类内部还维护一个value为null的对象，大概就是长下面这样的

public final class Optional<T> {
//省略....
private static final Optional<?> EMPTY = new Optional<>();
private Optional() {
this.value = null;
}
//省略...
public static<T> Optional<T> empty() {
@SuppressWarnings("unchecked")
Optional<T> t = (Optional<T>) EMPTY;
return t;
}
}

empty()的作用就是返回EMPTY对象。

ofNullable(T value)

public static <T> Optional<T> ofNullable(T value) {
return value == null ? empty() : of(value);
}

相比较 of(T value) 的区别就是，当value值为null时，of(T value)会报NullPointerException异常；

ofNullable(T value) 不会throw Exception，ofNullable(T value)直接返回一个EMPTY对象。

(2) orElse(T other)，orElseGet(Supplier<? extends T> other) 和 orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier)

orElse 和 orElseGet的用法如下所示，相当于value值为null时，给予一个默认值:

@Test
public void test() {
User user = null;
user = Optional.ofNullable(user).orElse(createUser());
user = Optional.ofNullable(user).orElseGet(() -> createUser());
}
public User createUser(){
User user = new User();
user.setName("zhangsan");
return user;
}

这两个函数的区别：当user值不为null时，orElse函数依然会执行createUser()方法，而orElseGet函数并不会执行createUser()方法。

至于orElseThrow，就是value值为null时,直接抛一个异常出去，用法如下所示：

User user = null;
Optional.ofNullable(user).orElseThrow(()->new Exception("用户不存在"));

(3) map(Function<? super T, ? extends U> mapper) 和 flatMap(Function<? super T, Optional> mapper)

这两个函数放在一组记忆，这两个函数做的是转换值的操作。

public final class Optional<T> {
//省略....
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));
}
}
//省略...
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));
}
}
}

这两个函数，在函数体上没什么区别。唯一区别的就是入参，map函数所接受的入参类型为Function<? super T, ? extends U>，

而flapMap的入参类型为Function<? super T, Optional>。

如果User结构是下面这样的

public class User {
private String name;
public String getName() {
return name;
}
}

这时候取name的写法如下所示

String city = Optional.ofNullable(user).map(u-> u.getName()).get();

对于flatMap而言:

如果User结构是下面这样的

public class User {
private String name;
public Optional<String> getName() {
return Optional.ofNullable(name);
}
}

这时候取name的写法如下所示：

String city = Optional.ofNullable(user).flatMap(u-> u.getName()).get();

(4) isPresent() 和 ifPresent (Consumer<? super T> consumer)

这两个函数放在一起记忆，isPresent即判断value值是否为空，而ifPresent就是在value值不为空时，做一些操作。这两个函数的源码如下

public final class Optional<T> {
//省略....
public boolean isPresent() {
return value != null;
}
//省略...
public void ifPresent(Consumer<? super T> consumer) {
if (value != null)
consumer.accept(value);
}
}

需要额外说明的是，大家千万不要把

if (user != null){
// TODO: do something
}

给写成

User user = Optional.ofNullable(user);
if (Optional.isPresent()){
// TODO: do something
}

至于ifPresent(Consumer<? super T> consumer)，用法也很简单，如下所示:

Optional.ofNullable(user).ifPresent(u->{
// TODO: do something
});

(5) filter(Predicate<? super T> predicate)

不多说，直接上源码：

public final class Optional<T> {
//省略....
Objects.requireNonNull(predicate);
if (!isPresent())
return this;
else
return predicate.test(value) ? this : empty();
}

filter 方法接受一个 Predicate 来对 Optional 中包含的值进行过滤，如果包含的值满足条件，那么还是返回这个 Optional；否则返回 Optional.empty。

用法如下：

Optional<User> user1 = Optional.ofNullable(user).filter(u -> u.getName().length()<6);

如上所示，如果user的name的长度是小于6的，则返回。如果是大于6的，则返回一个EMPTY对象。

实战使用
例一

在函数方法中

以前写法

public String getCity(User user) throws Exception{
if(user!=null){
if(user.getAddress()!=null){
Address address = user.getAddress();
if(address.getCity()!=null){
return address.getCity();
}
}
}
throw new Excpetion("取值错误");
}

JAVA8写法

public String getCity(User user) throws Exception{
return Optional.ofNullable(user)
.map(u-> u.getAddress())
.map(a->a.getCity())
.orElseThrow(()->new Exception("取指错误"));
}

例二
比如，在主程序中

以前写法

if(user!=null){
dosomething(user);
}

JAVA8 写法

Optional.ofNullable(user)
.ifPresent(u->{
dosomething(u);
});

例三

以前写法

public User getUser(User user) throws Exception{
if(user!=null){
String name = user.getName();
if("zhangsan".equals(name)){
return user;
}
}else{
user = new User();
user.setName("zhangsan");
return user;
}
}

public User getUser(User user) {
return Optional.ofNullable(user)
.filter(u->"zhangsan".equals(u.getName()))
.orElseGet(()-> {
User user1 = new User();
user1.setName("zhangsan");
return user1;
});
}