一、简介

从 Java 8 引入的一个很有趣的特性是 Optional 类。Optional 类主要解决的问题是臭名昭著的空指针异常（NullPointerException） —— 每个 Java 程序员都非常了解的异常。
本质上，这是一个包含有可选值的包装类，这意味着 Optional 类既可以含有对象也可以为空。
Optional 是 Java 实现函数式编程的强劲一步，并且帮助在范式中实现。但是 Optional 的意义显然不止于此。
我们从一个简单的用例开始。在 Java 8 之前，任何访问对象方法或属性的调用都可能导致 NullPointerException：

String isocode = user.getAddress().getCountry().getIsocode().toUpperCase();

在这个小示例中，如果我们需要确保不触发异常，就得在访问每一个值之前对其进行明确地检查：

if (user != null) {Address address = user.getAddress();if (address != null) {Country country = address.getCountry();if (country != null) {String isocode = country.getIsocode();if (isocode != null) {isocode = isocode.toUpperCase();}}}
}

这很容易就变得冗长，难以维护。为了简化这个过程，我们来看看用 Optional 类是怎么做的。从创建和验证实例，到使用其不同的方法，并与其它返回相同类型的方法相结合，下面是见证 Optional 奇迹的时刻。

二、使用Optional优点

Optional 是一个对象容器，具有以下两个特点：

提示用户要注意该对象有可能为null
简化if else代码

三、Optional使用

1. 创建：

Optional.empty()：创建一个空的 Optional 实例

//返回一个Null的optional
Optional<String> empty = Optional.empty();

Optional.of(T t)：创建一个 Optional 实例，当 t为null时抛出异常

//of 方法的值不能为空否则会抛出异常
Optional<String> optional1 = Optional.of("hello");

Optional.ofNullable(T t)：创建一个 Optional 实例，但当 t为null时不会抛出异常，而是返回一个空的实例

//ofNullable 传入null不会异常
String str = null;
Optional<String> optional2 = Optional.ofNullable(str);

2. 获取：

get()：获取optional实例中的对象，当optional 容器为空时报错

3. 判断：

isPresent()：判断optional是否为空，如果空则返回false，否则返回true

orElse(T other)：如果optional不为空，则返回optional中的对象；如果为null，则返回 other 这个默认值

orElseGet(Supplier other)：如果optional不为空，则返回optional中的对象；如果为null，则使用Supplier函数生成默认值other

orElseThrow(Supplier exception)：如果optional不为空，则返回optional中的对象；如果为null，则抛出Supplier函数生成的异常

4. 过滤：

filter(Predicate p)：如果optional不为空，则执行断言函数p，如果p的结果为true，则返回原本的optional，否则返回空的optional

5. 映射：

map(Function<T, U> mapper)：如果optional不为空，则将optional中的对象 t 映射成另外一个对象 u，并将 u 存放到一个新的optional容器中。

flatMap(Function< T,Optional> mapper)：跟上面一样，在optional不为空的情况下，将对象t映射成另外一个optional

区别： map会自动将u放到optional中，而flatMap则需要手动给u创建一个optional

四、Optional示例

public class OptionalTest {public static void main(String[] arg) {//1.创建Optional对象，如果参数为空直接抛出异常Optional<String> str=Optional.of("a");//2.获取Optional中的数据,如果不存在，则抛出异常System.out.println(str.get());//3.optional中是否存在数据System.out.println(str.isPresent());//4.获取Optional中的值，如果值不存在，返回参数指定的值System.out.println(str.orElse("b"));//5.获取Optional中的值，如果值不存在，返回lambda表达式的结果System.out.println(str.orElseGet(()->new Date().toString()));//6.获取Optional中的值，如果值不存在，抛出指定的异常System.out.println(str.orElseThrow(()->new RuntimeException()));Optional<String> str2=Optional.ofNullable(null);//7.optional中是否存在数据System.out.println(str2.isPresent());//8.获取Optional中的值，如果值不存在，返回参数指定的值System.out.println(str2.orElse("b"));//9.获取Optional中的值，如果值不存在，返回lambda表达式的结果System.out.println(str2.orElseGet(()->new Date().toString()));//10.获取Optional中的值，如果值不存在，抛出指定的异常System.out.println(str2.orElseThrow(()->new RuntimeException()));}
}

输出：

a
true
a
a
a
false
b
Mon May 15 20:22:47 CST 2022
Exception in thread “main” java.lang.RuntimeException
at OptionalTest.lambda$main3(OptionalTest.java:42)atOptionalTest3(OptionalTest.java:42) at OptionalTest3(OptionalTest.java:42)atOptionalTest$Lambda$4/931919113.get(Unknown Source)
at java.util.Optional.orElseThrow(Optional.java:290)
at OptionalTest.main(OptionalTest.java:42)

五、Optional示例

package crazy;import java.util.Optional;class Company {private String name;private Optional<Office> office;public Company(String name, Optional<Office> office) {this.name = name;this.office = office;}public String getName() {return name;}public Optional<Office> getOffice() {return office;}
}class Office {private String id;private Optional<Address> address;public Office(String id, Optional<Address> address) {this.id = id;this.address = address;}public String getId() {return id;}public Optional<Address> getAddress() {return address;}
}class Address {private Optional<String> street;private Optional<String> city;public Address(Optional<String> street, Optional<String> city) {this.street = street;this.city = city;}public Optional<String> getStreet() {return street;}public Optional<String> getCity() {return city;}
}public class OptionalDemo1 {public static void main(String[] args) {Optional<Address> address1 = Optional.of(new Address(Optional.ofNullable(null), Optional.of("New York")));Optional<Office> office1 = Optional.of(new Office("OF1", address1));Optional<Company> company1 = Optional.of(new Company("Door Never Closed", office1));// What is the street address of company1?// In which city company1 is located?Optional<Office> maybeOffice = company1.flatMap(Company::getOffice);Optional<Address> maybeAddress = office1.flatMap(Office::getAddress);Optional<String> maybeStreet = address1.flatMap(Address::getStreet);maybeStreet.ifPresent(System.out::println);if (maybeStreet.isPresent()) {System.out.println(maybeStreet.get());} else {System.out.println("Street not found.");}// shorter wayString city = company1.flatMap(Company::getOffice).flatMap(Office::getAddress).flatMap(Address::getStreet).orElse("City is not found.");System.out.println("City: " + city);// only print if city is not nullcompany1.flatMap(Company::getOffice).flatMap(Office::getAddress).flatMap(Address::getCity).ifPresent(System.out::println);}
}

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