一、简介

Java 8 引入了 Optional​ 类作为一种容器，可以用来显式地表示一个值存在或不存在。它解决了传统上可能会遇到的空指针异常问题，同时提供了一种更优雅的方式来处理可能为null的情况。

Java 8 中引入 Optional​ 类的背景可以从以下几个方面来理解：

1. 空指针异常问题： 在 Java 中，空指针异常（NullPointerException）是一个常见的问题，特别是当处理可能为null的对象时。这种异常可能会在运行时导致程序崩溃，难以调试和处理。
2. 编程语言发展趋势： 在 Java 8 发布之前，其他一些现代编程语言（如Scala、Swift等）已经引入了类似的 Option 类型或者可空类型（Nullable Type），这些类型可以更安全和清晰地处理可能为空的值。
3. 函数式编程的影响： Java 8 引入了函数式编程的元素，例如 lambda 表达式和流式 API。在函数式编程中，避免副作用和空值处理是重要的理念之一，因此需要一种适合函数式编程风格的空值处理机制。
4. 更优雅的代码风格： 使用 Optional​ 类可以使代码更加清晰和优雅。通过强制显式处理可能为null的情况，可以减少条件判断和嵌套，提高代码的可读性和可维护性。
5. API 设计的进步： 引入 Optional​ 类使得 Java 标准库的 API 设计更加完善和一致。在一些情况下，例如集合操作中的元素查找或者返回值可能为空的方法，使用 Optional​ 可以更准确地表达返回值的可能性。

综上所述，Java 8 引入 Optional​ 类旨在提供一种更加安全、清晰和优雅的方式来处理可能为null的值，以及促进函数式编程风格在 Java 中的应用。

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二、类申明

public final class Optional<T>

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三、方法

以下是 Optional​ 类的一些常用方法：

1. Optional.of(T value) ​ – 创建一个 Optional​ 实例，其非空值由给定的参数指定。如果给定的参数为 null​，则抛出 NullPointerException​。
2. Optional.ofNullable(T value) ​ – 创建一个 Optional​ 实例，其值可以是 null​。如果给定的参数为 null​，则返回一个空的 Optional​ 对象。
3. Optional.empty() ​ – 返回一个空的 Optional​ 实例。
4. Optional.isPresent() ​ – 检查 Optional​ 是否包含非空值。如果包含非空值，则返回 true​，否则返回 false​。
5. Optional.ifPresent(Consumer consumer) ​ – 如果 Optional​ 包含非空值，则将该值传递给提供的 Consumer​ 对象。如果 Optional​ 是空的，则不执行任何操作。
6. Optional.orElse(T other) ​ – 如果 Optional​ 包含非空值，则返回该值；否则返回提供的其他值。
7. Optional.orElseGet(Supplier other) ​ – 如果 Optional​ 包含非空值，则返回该值；否则返回由 Supplier​ 调用返回的值。
8. Optional.orElseThrow() ​ – 如果 Optional​ 包含非空值，则返回该值；否则抛出 NoSuchElementException​。
9. Optional.map(Function mapper) ​ – 如果 Optional​ 包含非空值，则将该值传递给提供的 Function​ 对象，并返回结果包装在 Optional​ 中。如果 Optional​ 是空的，则返回空的 Optional​。
10. Optional.flatMap(Function> mapper) ​ – 如果 Optional​ 包含非空值，则将该值传递给提供的 Function​ 对象，并返回 Function​ 返回的 Optional​。如果 Optional​ 是空的，或者 Function​ 返回空的 Optional​，则返回空的 Optional​。
11. Optional.filter(Predicate predicate) ​ – 如果 Optional​ 包含非空值，并且该值满足提供的 Predicate​，则返回包含该值的 Optional​。如果 Optional​ 是空的，或者非空值不满足 Predicate​，则返回空的 Optional​。

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四、示例

4.1示例1

Optional<String> optional = Optional.of("bam");
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optional.isPresent();           // true
optional.get();                 // "bam"
optional.orElse("fallback");    // "bam"
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optional.ifPresent((s) -> System.out.println(s.charAt(0)));     // "b"

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4.2示例2

创建 Optional 对象：

• of(T value) ​ ： 创建一个包含指定非null值的 Optional。

Optional<String> optional = Optional.of("Hello");

• ofNullable(T value) ​ ： 创建一个可能为null的 Optional 对象。

String str = null;
Optional<String> optional = Optional.ofNullable(str);

• empty() ​ ： 创建一个空的 Optional 对象。

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

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判断值是否存在：

• isPresent() ​ ： 如果存在值，则返回true，否则返回false。

Optional<String> optional = Optional.of("Hello");
if (optional.isPresent()) {
    // 值存在时的操作
    System.out.println("Value is present: " + optional.get());
} else {
    // 值不存在时的操作
    System.out.println("Value is absent.");
}

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获取值或默认值：

• get() ​ ： 如果存在值，则返回该值，否则抛出 NoSuchElementException​。

Optional<String> optional = Optional.of("Hello");
String value = optional.get();

• orElse(T other) ​ ： 如果存在值，则返回该值，否则返回指定的默认值。

Optional<String> optional = Optional.ofNullable(null);
String result = optional.orElse("Default Value");

• orElseGet(Supplier other) ​ ： 如果存在值，则返回该值，否则使用提供的 Supplier 生成一个默认值。

Optional<String> optional = Optional.ofNullable(null);
String result = optional.orElseGet(() -> "Default Value");

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条件式操作：

• filter(Predicate predicate) ​ ： 如果存在值并且满足给定条件，则返回包含该值的 Optional，否则返回空的 Optional。

Optional<String> optional = Optional.of("Hello");
Optional<String> filtered = optional.filter(s -> s.startsWith("H"));

• map(Function mapper) ​ ： 如果存在值，则对其进行转换，并返回包含转换后值的 Optional，否则返回空的 Optional。

Optional<String> optional = Optional.of("Hello");
Optional<String> upperCase = optional.map(String::toUpperCase);

• flatMap(Function> mapper) ​ ： 如果存在值，则对其进行转换并返回结果，否则返回空的 Optional。

Optional<String> optional = Optional.of("Hello");
Optional<String> flatMapped = optional.flatMap(s -> Optional.of(s + " World"));

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条件式执行：

• ifPresent(Consumer consumer) ​ ： 如果存在值，则执行指定的操作。

Optional<String> optional = Optional.of("Hello");
optional.ifPresent(s -> System.out.println("Value is present: " + s));

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示例：

import java.util.Optional;

public class OptionalExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个非空的 Optional
        Optional<String> optional1 = Optional.of("Hello");

        // 创建一个可能为 null 的 Optional
        String str = null;
        Optional<String> optional2 = Optional.ofNullable(str);

        // 判断值是否存在
        if (optional1.isPresent()) {
            System.out.println("Value 1 is present: " + optional1.get());
        } else {
            System.out.println("Value 1 is absent.");
        }

        // 使用 orElse 方法提供默认值
        String result = optional2.orElse("Default Value");
        System.out.println("Value 2: " + result);

        // 使用 map 对值进行转换
        Optional<String> upperCaseOptional = optional1.map(String::toUpperCase);
        upperCaseOptional.ifPresent(s -> System.out.println("Uppercase value: " + s));

        // 使用 flatMap 进行链式操作
        Optional<String> flatMapped = optional1.flatMap(s -> Optional.of(s + " World"));
        flatMapped.ifPresent(s -> System.out.println("FlatMapped value: " + s));
    }
}

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原文链接: https://juejin.cn/post/7387216861857792039

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后端开发程序员