背景

在Java中，如果你嘗試對null做函數(shù)調(diào)用，就會引發(fā)NullPointerException（NPE），NPE是Java程序開發(fā)中的典型的異常，對于Java開發(fā)者來說，無論你是初出茅廬的新人和還工作多年的老司機，NPE經(jīng)常讓他們翻車。為了避免NPE，他們會加很多if判斷語句，使得代碼的可讀性變得很差。

從軟件設計的角度來看，null本身是沒有意義的語義，這是一種對缺失變量值的錯誤的建模。

從Java類型系統(tǒng)的角度看，null可以被賦值給任何類型的變量，并且不斷被傳遞，知道***誰也不知道它是從哪里引入的。

Optional的引入

Java設計者從Haskell和Scala中獲取靈感，在Java 8中引入了一個新的類 java.util.Optional<T>。如果一個接口返回Optional，可以表示一個人可能有車也可能沒有車，這個比簡單的返回Car要更明確，閱讀代碼的人不需要提前準備業(yè)務知識。

Optional的目的就在于此：通過類型系統(tǒng)讓你的領域模型中隱藏的知識顯式地體現(xiàn)在你的代碼中。

Optional的使用

上面這張表里列舉了Optional的基礎API，我這里列舉了一些使用的tips：

• 你可以用ofNullable將一個可能為null的對象封裝為Optional對象，然后獲取值的時候使用orElse方法提供默認值；可以使用empty方法創(chuàng)建一個空的Optional對象；of方法一般不用，不過如果你知道某個值不可能為null，則可以用Optional封裝該值，這樣它一旦為null就會拋出異常。

• 從某個對象中獲取值是最常見的一種場景，這時候為了避免這個對象為null導致NPE，一般是使用if-then-else結(jié)構(gòu)檢查，如果使用Optional的話，則可以使用map方法來獲取它封裝的對象中某個字段的值。

• 如果需要連續(xù)、層層遞進的從某個對象鏈的末端獲取字段的值，則不能全部使用map方法，需要先使用flatMap，***再使用map方法；Optional中的map、flatMap和filter方法，在概念是與Stream中對應的方法都很類似，區(qū)別就在于Optional中的元素至多有一個，算是Stream的一種特殊情況——一種特殊的集合。

• 不要使用ifPresent和get方法，它們本質(zhì)上和不適用Optional對象之前的模式相同，都是臃腫的if-then-else判斷語句；
• 由于Optional無法序列化，所以在領域模型中，無法將某個字段定義為Optional的，原因是：Optional的設計初衷僅僅是要支持能返回Optional對象的語法，如果我們希望在域模型中引入Optional，則可以用下面這種替代的方法：

• 不要使用基礎類型的Optional對象，原因是：基礎類型的Optional對象不支持map、flatMap和filter方法，而這些方法是Optional中非常強大的方法。

實戰(zhàn)案例

使用工具類方法改良可能拋出異常的API

Java方法處理異常結(jié)果的方式有兩種：返回null（或錯誤碼）；拋出異常，例如：Integer.parseInt(String)這個方法——如果無法解析到對應的整型，該方法就拋出一個NumberFormationException，這種情況下我們一般會使用try/catch語句處理異常情況。

一般我們建議將try/catch塊單獨提取到一個方法中，在這里使用Optional設計這個方法，代碼如下。在開發(fā)中，可以嘗試構(gòu)建一個OptionalUtility工具類，將這些復雜的try/catch邏輯封裝起來。

綜合案例

現(xiàn)在有個方法，是嘗試從一個屬性映射中獲取某個關(guān)鍵詞對應的值，例子代碼如下：

使用Optional的寫法后，代碼如下所示：

如果需要訪問的屬性值不存在，Properites.getProperty(String)方法的返回值就是一個null，使用noNullable工廠方法就可以將該值轉(zhuǎn)換為Optional對象；接下來，可以使用flatMap將一個Optional<String>轉(zhuǎn)換為Optional<Integer>對象；***使用filter過濾掉負數(shù)，然后就可以使用orElse獲取屬性值，如果拿不到則返回默認值0。

總結(jié)

使用Optional的思路和Stream相同，都是鏈式思路，跟數(shù)據(jù)庫查詢似的，表達力很強，而且省去了哪些復雜的try/catch和if-then-else方法。在后面的開發(fā)中，可以使用Optional設計API，這樣可以設計出更安全的接口和方法。