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前言

我常說(shuō)學(xué)習(xí)一定要有目的，首先發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，或者不便之處，然后尋找解決方案，解決方案可能有很多，我們要選擇好的方法來(lái)使用

10多年的多倫網(wǎng)站建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)設(shè)計(jì)、前端、開(kāi)發(fā)、售后、文案、推廣等六對(duì)一服務(wù)，響應(yīng)快，48小時(shí)及時(shí)工作處理。營(yíng)銷(xiāo)型網(wǎng)站建設(shè)的優(yōu)勢(shì)是能夠根據(jù)用戶(hù)設(shè)備顯示端的尺寸不同，自動(dòng)調(diào)整多倫建站的顯示方式，使網(wǎng)站能夠適用不同顯示終端，在瀏覽器中調(diào)整網(wǎng)站的寬度，無(wú)論在任何一種瀏覽器上瀏覽網(wǎng)站，都能展現(xiàn)優(yōu)雅布局與設(shè)計(jì)，從而大程度地提升瀏覽體驗(yàn)。創(chuàng)新互聯(lián)建站從事“多倫網(wǎng)站設(shè)計(jì)”,“多倫網(wǎng)站推廣”以來(lái)，每個(gè)客戶(hù)項(xiàng)目都認(rèn)真落實(shí)執(zhí)行。

這篇文章介紹JDK8推出的Optional容器，會(huì)從以下幾點(diǎn)展開(kāi)：

• 現(xiàn)在編程的問(wèn)題或者說(shuō)痛點(diǎn)是什么
• 通過(guò)案例演示：解決方案有哪些，Optional怎么解決
• Optional系統(tǒng)用法
• Optional的錯(cuò)誤用法
• Optional總結(jié)

由此一起來(lái)認(rèn)識(shí)Optional的正確使用方式，遠(yuǎn)比我們想象的強(qiáng)大，好用，看很多文章和教程都在講API，個(gè)人感覺(jué)調(diào)用一個(gè)方法誰(shuí)不會(huì)？它到底好在哪才是最重要的，我發(fā)布的文章都秉承發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題的理念展開(kāi)，好了，不吹了，精彩的要來(lái)了！

編程痛點(diǎn)

作為Java程序員遇到NullPointerException是非常痛苦的，這可能是我們遇到的最多的異常了

前后端聯(lián)調(diào)：嗨！哥們，你這500啥意思呀？

后端：先是沉思，這怎么會(huì)有空指針？對(duì)前端說(shuō)：哥們等1分鐘，馬上解決，我可不能說(shuō)空指針，我可是老開(kāi)發(fā)了！說(shuō)空指針多沒(méi)面子。

產(chǎn)生過(guò)這種無(wú)奈的請(qǐng)?jiān)谠u(píng)論區(qū)大聲說(shuō)出來(lái)！無(wú)論是新手還是專(zhuān)家，在NullPointerException面前可謂眾生平等

我們編程時(shí)經(jīng)常承受：寫(xiě)了類(lèi)型檢查，值判斷，最終沒(méi)想到竟然是一個(gè)null的痛苦，毫不留情的甩出來(lái)一個(gè)令人厭煩的NullPointerException，比如：

系統(tǒng)中用戶(hù)，有些用戶(hù)進(jìn)行了實(shí)名認(rèn)證，擁有身份證信息，有些用戶(hù)并沒(méi)有完成實(shí)名認(rèn)證就沒(méi)有身份證信息【不要深究設(shè)計(jì)是否合理，僅僅是舉例講解Optional知識(shí)點(diǎn)】

用戶(hù)類(lèi)：

public class User {

    private Long id;

    private String name;
    // 身份證對(duì)象
    private IdCard idCard;
    // getter、setter、toString
}

身份證類(lèi)：

public class IdCard {
    private Long id;
    // 身份證號(hào)碼
    private String idNum;
    // getter、setter、toString
}

測(cè)試類(lèi)：獲取用戶(hù)的身份證號(hào)碼

public class OptionalMain {

    public static void main(String[] args) {
        // 創(chuàng)建用戶(hù)對(duì)象
        User user = new User();
        // 調(diào)用一系列g(shù)et方法獲取身份證號(hào)碼
        // 因?yàn)檎{(diào)用 getIdCard()時(shí)并沒(méi)有身份證對(duì)象為null，再調(diào)用getIdNum方法則出現(xiàn) NullPointerException
        String idNum = user.getIdCard().getIdNum();
        System.out.println(idNum);
    }
}

運(yùn)行結(jié)果：

如果user是傳遞進(jìn)來(lái)的，傳進(jìn)來(lái)的user也有可能是null

解決方案

怎樣做才能避免不期而至的NullPointerException？通常，在需要的地方添加null的檢查，所以我們的代碼多了很多的判斷是否為null的驗(yàn)證，影響代碼結(jié)構(gòu)，甚至有時(shí)不加思索是否需要驗(yàn)證也會(huì)統(tǒng)一加上非空判斷，來(lái)避免不可預(yù)知的空值，防止生產(chǎn)環(huán)境造成損失！并且添加的方式往往各有不同：

嵌套判斷：

public class OptionalMain {
    public static void main(String[] args) {
        User user = new User();
        // 判斷user是否為null
        if(user != null) {
            IdCard idCard = user.getIdCard();
            // 判斷 idCard 是否為null
            if(idCard != null) {
                // 獲取身份證號(hào)碼
                System.out.println(idCard.getIdNum());
            }else {
                System.out.println("未實(shí)名認(rèn)證！");
            }
        }else {
            System.out.println("該用戶(hù)不存在！");
        }
    }
}

逐個(gè)判斷：

public class OptionalMain {

    /**
     * 獲取身份證號(hào)碼
     * @param user：用戶(hù)
     * @return：身份證號(hào)碼
     */
    public static String getUserIdcardNum(User user) {
        // 判斷用戶(hù)是否為空
        if(user == null) {
            return "無(wú)此用戶(hù)";
        }
        // 判斷是否實(shí)名認(rèn)證
        if(user.getIdCard() == null) {
            return "該用戶(hù)未實(shí)名認(rèn)證";
        }
        // 返回身份證號(hào)碼，如果：要對(duì)身份證號(hào)碼進(jìn)行操作，也要對(duì)idNum進(jìn)行非空判斷
        return user.getIdCard().getIdNum();
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 創(chuàng)建用戶(hù)對(duì)象
        User user = new User();
        // 1、調(diào)用獲取身份證方法，有用戶(hù)但未實(shí)名
        System.out.println("******未認(rèn)證******");
        String userIdcardNum1 = getUserIdcardNum(user);
        System.out.println("結(jié)果：" + userIdcardNum1);
        // 2、傳遞空用戶(hù)
        System.out.println("******空用戶(hù)******");
        String userIdcardNum2 = getUserIdcardNum(null);
        System.out.println("結(jié)果：" + userIdcardNum2);
        // 3、創(chuàng)建身份證對(duì)象
        IdCard idCard = new IdCard();
        idCard.setId(1L);
        idCard.setIdNum("411481199611111516");
        user.setIdCard(idCard);
        // 傳遞實(shí)名認(rèn)證的用戶(hù)
        System.out.println("******已認(rèn)證******");
        String userIdcardNum3 = getUserIdcardNum(user);
        System.out.println("結(jié)果：" + userIdcardNum3);
    }
}

運(yùn)行結(jié)果：

如果有其他要求，就要做更多的非空判斷，影響代碼的連貫性，凈判斷空值了

一旦忘記判斷某一個(gè)值是否為空，就又要和 NullPointerException 偶遇了，它并不是女朋友，而是最不想遇見(jiàn)的【債主】

null值帶來(lái)的問(wèn)題

• NullPointerException是目前Java程序開(kāi)發(fā)中最典型的異常，有些書(shū)中稱(chēng)其為錯(cuò)誤之源，個(gè)人覺(jué)得有點(diǎn)夸張，你覺(jué)著呢？
• 各種非空判斷，讓代碼變的冗余，閱讀性很糟糕，非空判斷對(duì)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)是毫無(wú)意義的
• null值本身也毫無(wú)意義，可以認(rèn)為是給對(duì)象一個(gè)【錯(cuò)誤的默認(rèn)值】
• null可以被賦值給任意的引用數(shù)據(jù)類(lèi)型，如果是分布式系統(tǒng)，該值被傳遞到另一個(gè)服務(wù)中，無(wú)法知道最初的它是什么類(lèi)型，也無(wú)法對(duì)其進(jìn)行賦值
• Java為了簡(jiǎn)化語(yǔ)言，摒棄了指針的概念，但是 NullPointerException是個(gè)例外

Optional的出現(xiàn)

Java團(tuán)隊(duì)結(jié)合Haskell和Scala語(yǔ)言對(duì)null值的處理方式，在JDK8時(shí)推出Optional類(lèi)來(lái)專(zhuān)門(mén)處理空值問(wèn)題，當(dāng)然該類(lèi)并不是為了避免我們?nèi)?xiě)!=null的非空判斷，他功能很強(qiáng)，配合Lambda表達(dá)式更香

源碼注釋

/**
 * A container object which may or may not contain a non-null value.
 一個(gè)可以包含或不包含非空值的容器對(duì)象
 * If a value is present, {@code isPresent()} will return {@code true} and
 * {@code get()} will return the value.
 如果存在值，isPresent()方法會(huì)返回true，通過(guò)get()方法返回值
 *
 * 
Additional methods that depend on the presence or absence of a contained
 * value are provided, such as {@link #orElse(java.lang.Object) orElse()}
 * (return a default value if value not present) and
 * {@link #ifPresent(java.util.function.Consumer) ifPresent()} (execute a block
 * of code if the value is present).
 提供了取決于是否存在包含值的其他方法，比如orElse，如果值不存在，則返回默認(rèn)值 并且 可以通過(guò)ifPresent()
 判斷值是否存在，存在則執(zhí)行代碼塊
 * 
This is a value-based
 * class; use of identity-sensitive operations (including reference equality
 * ({@code ==}), identity hash code, or synchronization) on instances of
 * {@code Optional} may have unpredictable results and should be avoided.
 這是一個(gè)基于值的類(lèi)，應(yīng)避免使用于身份敏感操作【這里應(yīng)該意思是：對(duì)象是否存在不確定的敏感操作】（包括引用 ==，哈?；蛲剑┑膶?shí)例可能會(huì)產(chǎn)生不可預(yù)測(cè)的結(jié)果
 * @since

從Optional類(lèi)的定義和聲明來(lái)看特點(diǎn)如下：

• 是一個(gè)final類(lèi)，不可被繼承，并且是一個(gè)泛型類(lèi)
• 該類(lèi)是一個(gè)容器，可以用來(lái)存儲(chǔ)對(duì)象
• 該類(lèi)提供了一系列方法來(lái)判斷是否有值【isPresent()】和獲取值【get()】

Optional解決null問(wèn)題

通過(guò)案例感受Optional處理null的套路：

• 將可能為null，或者說(shuō)允許為null的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)進(jìn)Optional容器中
• 通過(guò)Optional的map、filter、flatMap方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲取需要的對(duì)象屬性，用法和Stream相同
• 如果數(shù)據(jù)為空了，可以返回一個(gè)自定義對(duì)象，或者拋出異常都可以，隨你所愿

User類(lèi)：

public class User {

    private Long id;

    private String name;
    
    // 將可能為null的對(duì)象放入Optional中
    private Optional idCard;
    
    // getter、setter、toString
}

IdCard類(lèi)：

public class IdCard {
    private Long id;
    // 如果身份證號(hào)碼也允許為null，也可以放入Optional中【Optional】
    // 但是實(shí)名認(rèn)證了，身份證號(hào)碼就是必須的了不是嗎，
    // 一旦使用了Optional，沒(méi)有身份證號(hào)碼時(shí)，也不會(huì)出現(xiàn)報(bào)錯(cuò)，可能會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，所以也不要濫用
    private String idNum;
    // getter、setter、toString
}

測(cè)試類(lèi)：

public class OptionalMain {

    /**
     * 獲取身份證號(hào)碼
     * @param user：用戶(hù)
     * @return：身份證號(hào)碼
     */
    public static String getUserIdcardNum(User user){
        // 將User通過(guò)Optional.of() 方法 存儲(chǔ)進(jìn)Optional
        Optional optionalUser = Optional.of(user);
        // 通過(guò)map方法先獲取user中身份對(duì)象，orElse：如果沒(méi)有，返回一個(gè)自定義的Optional對(duì)象
        Optional optionalIdCard = optionalUser.map(User::getIdCard).orElse(Optional.of(new IdCard()));
        // 通過(guò)map方法獲取IdCard中的idNum，如果沒(méi)有返回 "無(wú)實(shí)名認(rèn)證"字符串
        String idNum = optionalIdCard.map(IdCard::getIdNum).orElse("無(wú)實(shí)名認(rèn)證");
        return idNum;
    }

    public static void main(String[] args){
        User user = new User();
        // 將user對(duì)象傳進(jìn)方法中，該對(duì)象中的IdCard為null
        System.out.println(getUserIdcardNum(user));
    }
}

運(yùn)行結(jié)果：

我們僅僅傳入了user對(duì)象，IdCard為null，通過(guò)getUserIdcardNum方法處理之后，返回定義的無(wú)實(shí)名認(rèn)證，這里并沒(méi)有做if...else的判斷，這樣的代碼看起來(lái)更優(yōu)雅，不是嗎？

總結(jié)來(lái)說(shuō)：

• 把對(duì)象放進(jìn)Optional中，可以通過(guò)Optional提供的API來(lái)操作容器中的對(duì)象
• 如：對(duì)象非空正常使用，我們可以通過(guò)get()方法獲取對(duì)象
• 如果是空可以通過(guò)某些方法【orElse、orElseGet、orElseThrow】，返回自定義的結(jié)果，避免空指針異常出現(xiàn)
• 通過(guò)一些判斷方法來(lái)判斷Optional中對(duì)象是否為null

接下來(lái)講解一下Optional中的API，系統(tǒng)認(rèn)識(shí)，學(xué)習(xí)強(qiáng)大的Optional

Optional結(jié)構(gòu)

Optional方法概覽

強(qiáng)烈建議：打開(kāi)編輯器，多翻閱源碼，對(duì)學(xué)習(xí)和編碼都有很大幫助，剛開(kāi)始看不懂沒(méi)關(guān)系，量變產(chǎn)生質(zhì)變

Optional 創(chuàng)建

通過(guò)Optional源碼發(fā)現(xiàn)：

• 該類(lèi)final修飾，不能被繼承，只有一個(gè)Object父類(lèi)
• 是一個(gè)泛型類(lèi)，使用時(shí)為了類(lèi)型安全指明泛型類(lèi)型
• 連個(gè)私有常量，供內(nèi)部調(diào)用，其中value為Optional容器中存儲(chǔ)的對(duì)象
• 兩個(gè)構(gòu)造方法，無(wú)參和有參的都為私有，說(shuō)明不能通過(guò)構(gòu)造方法創(chuàng)建Optional對(duì)象，需要通過(guò)內(nèi)部提供的【empty()、of(T t)、ofNullable(T t)】三個(gè)靜態(tài)方法創(chuàng)建，這種創(chuàng)建方式其實(shí)就是【工廠模式】

代碼實(shí)現(xiàn)：

// 創(chuàng)建一個(gè)包裝對(duì)象值為空的Optional對(duì)象
Optional