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老司机教你体位 : 如何正确使用 Java 8 Optional !

lee123lee
 lee123lee
发布于 2016/09/19 17:29
字数 1333
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我们知道 JAVA 8 增加了一些很有用的 API,其中一个就是 Optional。如果对它不加以思索,只是轻描淡写的认为它优雅的解决了 NullPointException 的问题,于是就开始这样编写代码:

Optional<User> user = ....
if(user.isPresent()){
  return user.getOrders();
} else {
  return Collections.emptyList();
}

假如如上这么编写,就是在原地踏步,只是本能的认为它不过是 User 实例的包装,这与我们之前写成

User  user = .....
if (user != null){
   return user.getOrders();
}else{
   return Collections.emptyList();
}

实质上没有任何区别,这就是我们将要讲到的使用好 JAVA 8 Optional 类型的正确 姿势.

 

直白的讲,当还在以如下方式使用 Optional 时, 就得开始检视自己

    调用 isPresent() 方法时

    调用 get() 方法时

    Optional 类型作为类/实例属性时

    Optional 类型作为方法参数时

isPresent() obj !=null 无任何分别,我们生活依然步步惊心,而没有 isPresent()  作铺垫的 get() 调研在 IntelliJ IDEA会收到警告

Reorts calls to java.util.Optional.get() without first checking with a isPresent() call if a value is available. If the Optional does not contain a value, get() will throw an exception.(调用 Optional.get() 前不事先用 isPresent()检查值是否可用,假如 Optional不包含一个值,get()将会抛出一个异常  )

Optional 类型作属性或者方法参数在 IntelliJ IDEA  中更是强力不推荐的。

Reports any uses of 
java.util.Optional<T>,
java.utiozl.OptionalDouble,
java.util.OptionalInt,
java.util.OptionalLong or com.google.common.base.Optional as the type for a field or a parameter. Optional was designed to provide a limited mrchanism for library method return types where there needed to be a clear way to represent "no result" . Using a field with java.util.Optional is also problematic if the class needs to be Serialized, which java.util.Optional is not.(使用任何Optional的类型 作为字段或方法参数都是不可取的。Optional只设计为类库方法的,可明确表示可能无值情况下的返回类型。Optional类型不可被序列化, 用作字段类型会出问题。 )

所以 Optional 中我们真正可依赖的应该除了 isPresent() get() 的其他方法:

public<U> Optional<U> map(Function<? super T , ? extends U > mapper)

public T orElse(T other)

public T orElseGet(Supplier< ? extends T  > other )

public void ifPresent(Consumer<? super T> consumer) 

public Optional<T> filter(Predicate<? super T> predicate)

public <U> Optional<U> flatMap(Function<? super T , Optional<U> > mapper)

public <X extends Throwable> T orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier) throws X

先不得不说一下 Optional 的三种构造方法 Optional.of(obj) , Optional.ofNullable(obj)  和明确的 Optional.empty()

Optional.of(obj) : 他需要传入的 obj 不能是 null 值的,否则还没进入角色就倒在了 NullPointException 异常上。

Optional.ofNullable(obj):它以一种智能的、宽容的方式来构造一个 Optional 实例,来者不拒,传入 null 就得到 Optional .empty() 非 null 就调用 Optional.of(obj)

那是不是我们只要用 Optional.ofNullable(obj) 一劳永逸,以不变应万变的方式来构造 Optional 实例呢?那也未必,否则 Optional.of(obj) 还暴露了干啥,私有即可!

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

2、当想为 obj 断言不为 null 时,即我们想在万一 obj null 立即报告 NullPointException 异常,立即修改,而不是隐藏空指针异常时,我们就应该果断的用 Optional.of(obj) 来构造 Optional 实例,而不 让任何不可预计的 null 值有可乘之机隐藏于 Optional 中。

现在开始讲解怎么去使用已有的 Optional 实例,假定我们有一个实例 Optional<User> user ,下面是几个常用普遍,应避免 if(user.isPresent()){...} else{....}:

存在即返回,无则提供默认值

return user.orElse(null); //而不是 return user.isPresent()?user.get():null;
return user.orElse(UNKNOW_USER);

 存在即返回,无则由函数产生

return user.orElseGet(() -> fetchAUserFromDatabase()); //而不要 return user.isPresent()?user:fetchAUserFromDatabase();

存在才对它做点什么

user.ifPresent(System.out::println);

//而不要这样
if(user.isPresent()){
  System.out.println(user.get());
}

map 函数登场

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,比如再深层次,获得用户名的大写形式

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

//这要是以前,写法如下:
User user = ....
if( user != null ){
  String name = user.getUsername();
  if(name != null){
    return name.toUpperCase();
  }else{
    return null;
  }
}else{
  return null;
}

针对这方面 Groovy 提供了一种安全的属性/方法访问操作符:

 user?.getUsername()?.toUpperCase();

Swift 也有类似的语法,只作用在 Optional 的类型上。

用了 isPresent() 处理 NullPointException 不叫优雅,有了 orElse,orElseGet等,特别是 map方法才叫优雅。

其他几个,filter() 把不符合条件的值变为 empty() , flatMap() 总是与 map() 方法成对的, orElseThrow() 在有值直接返回,无值时抛出想要的异常。

一句话小结:使用 Optional 时尽量不直接调用 Optional.get() 方法,Optional.isPresent() 更应该被视为一个私有方法,应依赖于其他像 Optional.orElse() , Optional.orElseGet() , Optional.map() 等这样的方法。

最后,最好的理解 Java 8 Optional 的 方法莫过于看它的源代码 java.util.Optional

java.util.Optional 的方法 基本都是内部调用 isPresent() 判断,True 时处理值 , False 时什么也不做。

 

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Jimmy哥
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非常好的文章
冷冷gg
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