快速学习Java8新特性第七讲——Optional类
在《快速学习Java8新特性第五讲——强大的Stream API》这一讲中，我就已经提及到了Optional类。在这一讲中，我将对其做一个更加细致的讲解。
Optional类是什么？
Optional类（java.util.Optional）是一个容器类，代表一个值存在或不存在，原来用null表示一个值不存在，现在使用Optional类可以更好的表达这个概念，并且它还可以避免空指针异常。
Optional类中的常用方法
Optional容器类中的常用方法有：
下面，我会举例分别一一介绍以上方法。
Optional.of(T t)
先来看一下Optional类中的of()方法。我们可以使用该方法来构建一个Optional容器类。
@Test
public void test1() {//创建一个带泛型的Optional容器类Optional<Employee> op = Optional.of(new Employee());Employee emp = op.get();System.out.println(emp);
}
其中，Employee实体类的内容如下：
package com.meimeixia.java8;public class Employee {private Integer id;private String name;private Integer age;private Double salary;private Status status;//加个状态public Employee() {super();}public Employee(Integer id) {super();this.id = id;}public Employee(Integer id, Integer age) {super();this.id = id;this.age = age;}public Employee(Integer id, String name, Integer age, Double salary) {super();this.id = id;this.name = name;this.age = age;this.salary = salary;}public Employee(Integer id, String name, Integer age, Double salary, Status status) {super();this.id = id;this.name = name;this.age = age;this.salary = salary;this.status = status;}public Integer getId() {return id;}public void setId(Integer id) {this.id = id;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public Integer getAge() {return age;}public void setAge(Integer age) {this.age = age;}public Double getSalary() {return salary;}public void setSalary(Double salary) {this.salary = salary;}public Status getStatus() {return status;}public void setStatus(Status status) {this.status = status;}@Overridepublic int hashCode() {final int prime = 31;int result = 1;result = prime * result + ((age == null) ? 0 : age.hashCode());result = prime * result + ((id == null) ? 0 : id.hashCode());result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());result = prime * result + ((salary == null) ? 0 : salary.hashCode());return result;}@Overridepublic boolean equals(Object obj) {if (this == obj)return true;if (obj == null)return false;if (getClass() != obj.getClass())return false;Employee other = (Employee) obj;if (age == null) {if (other.age != null)return false;} else if (!age.equals(other.age))return false;if (id == null) {if (other.id != null)return false;} else if (!id.equals(other.id))return false;if (name == null) {if (other.name != null)return false;} else if (!name.equals(other.name))return false;if (salary == null) {if (other.salary != null)return false;} else if (!salary.equals(other.salary))return false;return true;}@Overridepublic String toString() {return "Employee [id=" + id + ", name=" + name + ", age=" + age + ", salary=" + salary + ", status=" + status+ "]";}public enum Status {FREE,BUSY,VOCATION;}}
有一点，需要引起我们的注意，of()方法中传入null，会报NullPointerException异常。
@Test
public void test1() {//创建一个带泛型的Optional容器类Optional<Employee> op = Optional.of(null);//of()方法不能构建nullEmployee emp = op.get();System.out.println(emp);
}
如果运行以上测试方法，那么你就能看到所报的NullPointerException异常了。
Optional.empty()
使用Optional类中的empty()方法可以创建一个空的Optional实例，即里面没有任何的东西。
@Test
public void test2() {Optional<Employee> op = Optional.empty();//empty()方法只是构建一个空的Optional，里面没有任何的东西System.out.println(op.get());
}
如果运行以上测试方法，那么你就会发现报了java.util.NoSuchElementException:No value present这样一个异常，如下图所示。
Optional.ofNullable(T t)
虽然Optional类中的of()方法不允许包装null，但是ofNullable()方法可以，传递到该方法中的若为null，则构建一个空的Optional实例；传递到该方法中的若为一个对象，则构建一个包装有该对象的Optional实例。实际上，ofNullable()方法是empty()方法和of()方法它俩的综合，你要不相信的话，不妨查看一下ofNullable()方法的源代码。
你可以试着运行一下以下test3()测试方法：
@Test
public void test3() {Optional<Employee> op = Optional.ofNullable(new Employee());//isPresent()方法判断Optional容器类中是否包含值if (op.isPresent()) {System.out.println(op.get());}
}
那么，你便可以在Eclipse控制台中看到如下打印内容。
如果要是将测试代码改写成下面这样，那么运行test3()测试方法之后，Eclipse控制台将会没有任何内容输出。
@Test
public void test3() {Optional<Employee> op = Optional.ofNullable(null);//isPresent()方法判断Optional容器类中是否包含值if (op.isPresent()) {System.out.println(op.get());}
}
isPresent()
isPresent()方法用于判断Optional容器类中是否包含值。演示该方法的例子已在上面给出，这里不再赘述。
orElse(T t)
如果调用对象包含有值，那么返回该值，否则返回orElse()方法中的对象。例如，有如下一段测试代码：
@Test
public void test3() {Optional<Employee> op = Optional.ofNullable(new Employee());Employee emp = op.orElse(new Employee(109, "杰哥", 18, 8889.88, Status.FREE));System.out.println(emp);
}
运行以上测试方法，你便可以在Eclipse控制台中看到如下打印内容。
如果要是将测试代码改写成下面这样：
@Test
public void test3() {Optional<Employee> op = Optional.ofNullable(null);Employee emp = op.orElse(new Employee(109, "杰哥", 18, 8889.88, Status.FREE));System.out.println(emp);
}
那么，运行以上测试方法，你便可以在Eclipse控制台中看到如下打印内容。
orElseGet(Supplier s)
如果调用对象包含有值，那么返回该值，否则返回orElseGet()方法中的供给函数获取的值。例如，有如下一段测试代码：
@Test
public void test3() {Optional<Employee> op = Optional.ofNullable(new Employee());Employee emp = op.orElseGet(() -> new Employee(109, "杰哥", 18, 8889.88, Status.FREE));System.out.println(emp);
}
运行以上测试方法，你便可以在Eclipse控制台中看到如下打印内容。
如果要是将测试代码改写成下面这样：
@Test
public void test3() {Optional<Employee> op = Optional.ofNullable(null);Employee emp = op.orElseGet(() -> new Employee(109, "杰哥", 18, 8889.88, Status.FREE));System.out.println(emp);
}
那么，运行以上测试方法，你便可以在Eclipse控制台中看到如下打印内容。
map(Function f)
若有值则对其处理，并返回处理后的Optional，否则返回Optional.empty()。为了演示该方法，可以编写如下一段测试代码进行测试。
@Test
public void test4() {Optional<Employee> op = Optional.ofNullable(new Employee(109, "杰哥", 18, 8889.88, Status.FREE));Optional<String> str = op.map((e) -> e.getName());System.out.println(str.get());
}
运行以上测试方法，你便可以在Eclipse控制台中看到如下打印内容。
flatMap(Function mapper)
与map类似，但要求返回值必须是Optional。为了演示该方法，可以编写如下一段测试代码进行测试。
@Test
public void test4() {Optional<Employee> op = Optional.ofNullable(new Employee(109, "杰哥", 18, 8889.88, Status.FREE));Optional<String> str2 = op.flatMap((e) -> Optional.of(e.getName()));//进一步地避免空指针异常System.out.println(str.get());
}
但是，你要写成下面这样，就会报错，如下图所示。
运行以上test4()测试方法，你便可以在Eclipse控制台中看到如下打印内容。
综合案例
下面，我会举一个综合案例来说明Optional类在实际开发中的使用。例如，有这样一个需求：男人心中可能会有一个女神（但并不是每一个男人心中都有一个女神），现在要获取一个男人心中女神的名字。
为了解决这样的需求，我们需要建立一个男人类和女神类：
男人类，即Man.java。
package com.meimeixia.java8;public class Man {//男人心中可能会有一个女神，但并不是每一个男人心中都有一个女神private Godness godness;public Man() {super();// TODO Auto-generated constructor stub}public Man(Godness godness) {super();this.godness = godness;}public Godness getGodness() {return godness;}public void setGodness(Godness godness) {this.godness = godness;}@Overridepublic String toString() {return "Man [godness=" + godness + "]";}}女神类，即Godness.java
package com.meimeixia.java8;public class Godness {private String name;//女神肯定得有一个名字，所以这样的值没必要包装在Optional类里面public Godness() {super();// TODO Auto-generated constructor stub}public Godness(String name) {super();this.name = name;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}@Overridepublic String toString() {return "Godness [name=" + name + "]";}}
现在，我们要想获取一个男人心中女神的名字，可能一开始会将代码写成下面这样：
package com.meimeixia.java8;import org.junit.Test;public class OptionalDemo {//综合案例@Testpublic void test() {Man man = new Man();String name = getGodnessName(man);System.out.println(name);}//需求：获取一个男人心中女神的名字public String getGodnessName(Man man) {return man.getGodness().getName();}}
运行以上test()测试方法，你会发现报NullPointerException异常了。
这是因为并不是每一个男人心中都有一个女神，所以获取到的女神有可能为null，继而就会报NullPointerException异常。
要想解决这样的NullPointerException异常，搁之前我们是像下面这样做的：
package com.meimeixia.java8;import org.junit.Test;public class OptionalDemo {//综合案例@Testpublic void test() {Man man = new Man();String name = getGodnessName(man);System.out.println(name);}//需求：获取一个男人心中女神的名字public String getGodnessName(Man man) {// return man.getGodness().getName();if (man != null) {Godness gn = man.getGodness();if (gn != null) {return gn.getName();}}return "苍老师";}}
现在，我们知道使用Optional类可以很容易地避免控制针异常。那就使用Optional类来试试，首先，我们得重新创建一个新型男人类，即NewMan.java。
package com.meimeixia.java8;import java.util.Optional;public class NewMan {//但是，大家要注意，不给Optional赋值，即Optional没赋值，它默认是什么值？默认是nullprivate Optional<Godness> godness = Optional.empty();//把女神包装进Optional类里面public NewMan() {super();// TODO Auto-generated constructor stub}public NewMan(Optional<Godness> godness) {super();this.godness = godness;}public Optional<Godness> getGodness() {return godness;}public void setGodness(Optional<Godness> godness) {this.godness = godness;}@Overridepublic String toString() {return "NewMan [godness=" + godness + "]";}}
然后，在OptionalDemo类编写一个如下方法，用于获取一个男人心中女神的名字。
//一顿点，避免了控制针异常
public String getGodnessName2(Optional<NewMan> man) {return man.orElse(new NewMan()).getGodness().orElse(new Godness("苍老师")).getName();
}
接着，就要对以上方法进行测试了。
第一种情况，测试代码如下：
@Test public void test1() {Optional<NewMan> op = Optional.ofNullable(null);String str = getGodnessName2(op);System.out.println(str); }运行以上测试方法，你便可以在Eclipse控制台中看到如下打印内容。
第二种情况，测试代码如下：
@Test public void test1() {Optional<NewMan> op = Optional.ofNullable(new NewMan());String str = getGodnessName2(op);System.out.println(str); }运行以上测试方法，你也可以在Eclipse控制台中看到如下打印内容。
第三种情况，测试代码如下：
@Test public void test1() {Optional<Godness> gn = Optional.ofNullable(null);Optional<NewMan> op = Optional.ofNullable(new NewMan(gn));String str = getGodnessName2(op);System.out.println(str); }运行以上测试方法，你依然可以在Eclipse控制台中看到如下打印内容。
第四种情况，测试代码如下：
@Test public void test1() {Optional<Godness> gn = Optional.ofNullable(new Godness("波多野结衣老师"));Optional<NewMan> op = Optional.ofNullable(new NewMan(gn));String str = getGodnessName2(op);System.out.println(str); }运行以上测试方法，你便可以在Eclipse控制台中看到如下打印内容。
小结
总之这个Optional类其实就是一个封装了一个元素的容器，而这个元素可以是null也可以是其它任意类型的，合理利用Optional类可以很好地避免程序中出现的空指针异常。
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