本篇文章将详细介绍 Optional 类,以及如何用它消除代码中的 null 检查。在开始之前首先来看下什么是 NPE,以及在 Java 8 之前是如何处理 NPE 问题的。

空指针异常(NullPointException,简称 NPE)可以说是所有 Java 程序员都遇到过的一个异常,虽然 Java 从设计之初就力图让程序员脱离指针的苦海,但是指针确实是实际存在的,而 Java 设计者也只能是让指针在 Java 语言中变得更加简单易用,而不能完全剔除,所以才有了常见对的关键字 null。

避免使用 null 检查

空指针异常是一个运行时异常,对于这一类异常,如果没有明确的处理方式,那么最佳实践在于让程序早点挂掉。当异常真的发生的时候,处理方式也很简单,在存在异常的地方添加一个 if 语句判定即可。比如下面的代码:

public String bindUserToRole(User user) {
    if (user == null) {
        return;
    }

    String roleId = user.getRoleId();
    if (roleId == null) {
        return;
    }

    Role = roleDao.findOne(roleId);
    if (role != null) {
        role.setUserId(user.getUserId());
        roleDao.save(role);
    }
}

但是这样的应对方式会让程序出现越来越多的 null 判定,一个良好的程序设计,应该让代码中尽量少出现 null 关键字,因此 Java 8 引入 Optional 类来避免 NPE 问题,同时也提升了代码的美观度。但并不是对 null 关键字的一种替代,而是对于 null 判定提供了一种更加优雅的实现,从而避免 NPE 问题。

Optional 类

为了更好的解决和避免常见的 NPE 问题,Java 8 中引入了一个新的类 java.util.Optional<t>,Optional 值可以为 null,如果值存在,调用 isPresent() 方法返回 true,调用 get() 方法可以获取值。</t>

创建 Optional 对象

Optional 类提供类三个方法用于实例化一个 Optional 对象,它们分别为 empty()、of()、ofNullable(),这三个方法都是静态方法,可以直接调用。

empty() 方法用于创建一个没有值的Optional对象:

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

empty() 方法创建的对象没有值,如果对 emptyOpt 变量调用 isPresent() 方法会返回 false,调用 get() 方法抛出 NPE 异常。

of() 方法使用一个非空的值创建Optional对象:

String str = "Hello World";
Optional<String> notNullOpt = Optional.of(str);

ofNullable() 方法接收一个可以为null的值:

Optional<String> nullableOpt = Optional.ofNullable(str);

如果 str 的值为 null,得到的 nullableOpt 是一个没有值的 Optional 对象。

获取 Optional 对象中的值

如果我们要获取 User 对象中的 roleId 属性值,常见的方式是直接获取:

String roleId = null;
if (user != null) {
    roleId = user.getRoleId();
}

使用 Optional 中提供的 map() 方法可以更简单地实现:

Optional<User> userOpt = Optional.ofNullable(user);
Optional<String> roleIdOpt = userOpt.map(User::getRoleId);

使用 orElse()方法获取值

Optional 类还包含其他方法用于获取值,这些方法分别为:

  • orElse():如果有值就返回,否则返回一个给定的值作为默认值
  • orElseGet():与 orElse() 方法作用类似,区别在于生成默认值的方式不同。该方法接受一个 Supplier<? extends T> 函数式接口参数,用于生成默认值
  • orElseThrow():与前面介绍的 get() 方