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 引言

NPE(NullPointerException)是調(diào)試程序最常見(jiàn)的異常。google一下有很多關(guān)于方法到底應(yīng)該返回null還是new一個(gè)空對(duì)象的討論。

在文章的開(kāi)頭，先說(shuō)下NPE問(wèn)題，NPE問(wèn)題就是，我們?cè)陂_(kāi)發(fā)中經(jīng)常碰到的NullPointerException.假設(shè)我們有兩個(gè)類，他們的UML類圖如下圖所示

在這種情況下，有如下代碼：

user.getAddress().getProvince(); 

這種寫法，在user為null時(shí)，是有可能報(bào)NullPointerException異常的。為了解決這個(gè)問(wèn)題，于是采用下面的寫法：

if(user!=null){ 
 Address address = user.getAddress(); 
 if(address!=null){ 
 String province = address.getProvince(); 
 } 
} 

 這種寫法是比較丑陋的，為了避免上述丑陋的寫法，讓丑陋的設(shè)計(jì)變得優(yōu)雅。JAVA8提供了Optional類來(lái)優(yōu)化這種寫法，接下來(lái)的正文部分進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明

API介紹

先介紹一下API，與其他文章不同的是，本文采取類比的方式來(lái)講，同時(shí)結(jié)合源碼。而不像其他文章一樣，一個(gè)個(gè)API羅列出來(lái)，讓人找不到重點(diǎn)。

(1)Optional(T value),empty(),of(T value),ofNullable(T value)

這四個(gè)函數(shù)之間具有相關(guān)性，因此放在一組進(jìn)行記憶。

先說(shuō)明一下，Optional(T value)，即構(gòu)造函數(shù)，它是private權(quán)限的，不能由外部調(diào)用的。其余三個(gè)函數(shù)是public權(quán)限，供我們所調(diào)用。那么，Optional的本質(zhì)，就是內(nèi)部?jī)?chǔ)存了一個(gè)真實(shí)的值，在構(gòu)造的時(shí)候，就直接判斷其值是否為空。好吧，這么說(shuō)還是比較抽象。直接上Optional(T value)構(gòu)造函數(shù)的源碼，如下圖所示

那么，of(T value)的源碼如下：

public static <T> Optional<T> of(T value) { 
 return new Optional<>(value); 
 } 

 也就是說(shuō)of(T value)函數(shù)內(nèi)部調(diào)用了構(gòu)造函數(shù)。根據(jù)構(gòu)造函數(shù)的源碼我們可以得出兩個(gè)結(jié)論:

(1)通過(guò)of(T value)函數(shù)所構(gòu)造出的Optional對(duì)象，當(dāng)Value值為空時(shí)，依然會(huì)報(bào)NullPointerException。

(2)通過(guò)of(T value)函數(shù)所構(gòu)造出的Optional對(duì)象，當(dāng)Value值不為空時(shí)，能正常構(gòu)造Optional對(duì)象。

除此之外呢，Optional類內(nèi)部還維護(hù)一個(gè)value為null的對(duì)象，大概就是長(zhǎng)下面這樣的

public final class Optional<T> { 
 //省略.... 
 private static final Optional<?> EMPTY = new Optional<>(); 
 private Optional() { 
 this.value = null; 
 } 
 //省略... 
 public static<T> Optional<T> empty() { 
 @SuppressWarnings("unchecked") 
 Optional<T> t = (Optional<T>) EMPTY; 
 return t; 
 } 
} 

 那么，empty()的作用就是返回EMPTY對(duì)象。

好了鋪墊了這么多，可以說(shuō)ofNullable(T value)的作用了，上源碼：

public static <T> Optional<T> ofNullable(T value) { 
return value == null ? empty() : of(value); 
} 

 相比較of(T value)的區(qū)別就是，當(dāng)value值為null時(shí)，of(T value)會(huì)報(bào)NullPointerException異常;ofNullable(T value)不會(huì)throw Exception，ofNullable(T value)直接返回一個(gè)EMPTY對(duì)象。

那是不是意味著，我們?cè)陧?xiàng)目中只用ofNullable函數(shù)而不用of函數(shù)呢?

不是的，一個(gè)東西存在那么自然有存在的價(jià)值。當(dāng)我們?cè)谶\(yùn)行過(guò)程中，不想隱藏NullPointerException。而是要立即報(bào)告，這種情況下就用Of函數(shù)。但是不得不承認(rèn)，這樣的場(chǎng)景真的很少。博主也僅在寫junit測(cè)試用例中用到過(guò)此函數(shù)。

(2)orElse(T other)，orElseGet(Supplier other)和orElseThrow(Supplier exceptionSupplier)

這三個(gè)函數(shù)放一組進(jìn)行記憶，都是在構(gòu)造函數(shù)傳入的value值為null時(shí)，進(jìn)行調(diào)用的。orElse和orElseGet的用法如下所示，相當(dāng)于value值為null時(shí)，給予一個(gè)默認(rèn)值:

@Test 
public void test() { 
 User user = null; 
 user = Optional.ofNullable(user).orElse(createUser()); 
 user = Optional.ofNullable(user).orElseGet(() -> createUser()); 
   
} 
  
public User createUser(){ 
 User user = new User(); 
 user.setName("zhangsan"); 
 return user; 
} 

 這兩個(gè)函數(shù)的區(qū)別：當(dāng)user值不為null時(shí)，orElse函數(shù)依然會(huì)執(zhí)行createUser()方法，而orElseGet函數(shù)并不會(huì)執(zhí)行createUser()方法，大家可自行測(cè)試。

至于orElseThrow，就是value值為null時(shí),直接拋一個(gè)異常出去，用法如下所示：

User user = null; 
Optional.ofNullable(user).orElseThrow(()->new Exception("用戶不存在")); 

 (3) map(Function mapper)和flatMap(Function mapper)

這兩個(gè)函數(shù)放在一組記憶，這兩個(gè)函數(shù)做的是轉(zhuǎn)換值的操作。

直接上源碼,如下：

public final class Optional<T> { 
 //省略.... 
  public<U> Optional<U> map(Function<? super T, ? extends U> mapper) { 
  Objects.requireNonNull(mapper); 
  if (!isPresent()) 
   return empty(); 
  else { 
   return Optional.ofNullable(mapper.apply(value)); 
  } 
 } 
 //省略... 
  public<U> Optional<U> flatMap(Function<? super T, Optional<U>> mapper) { 
  Objects.requireNonNull(mapper); 
  if (!isPresent()) 
   return empty(); 
  else { 
   return Objects.requireNonNull(mapper.apply(value)); 
  } 
 } 
} 

這兩個(gè)函數(shù)，在函數(shù)體上沒(méi)什么區(qū)別。唯一區(qū)別的就是入?yún)?，map函數(shù)所接受的入?yún)㈩愋蜑镕unction，而flapMap的入?yún)㈩愋蜑镕unction。

在具體用法上，對(duì)于map而言:

public class User { 
 private String name; 
 public String getName() { 
  return name; 
 } 
} 

String city = Optional.ofNullable(user).map(u-> u.getName()).get(); 

public class User { 
 private String name; 
 public Optional<String> getName() { 
  return Optional.ofNullable(name); 
 } 
} 

String city = Optional.ofNullable(user).flatMap(u-> u.getName()).get(); 

public final class Optional<T> { 
 //省略.... 
 public boolean isPresent() { 
  return value != null; 
 } 
 //省略... 
 public void ifPresent(Consumer<? super T> consumer) { 
  if (value != null) 
   consumer.accept(value); 
 } 
} 

if (user != null){ 
 // TODO: do something 
} 

User user = Optional.ofNullable(user); 
if (Optional.isPresent()){ 
 // TODO: do something 
} 

Optional.ofNullable(user).ifPresent(u->{ 
   // TODO: do something 
  }); 

public final class Optional<T> { 
 //省略.... 
 Objects.requireNonNull(predicate); 
  if (!isPresent()) 
   return this; 
  else 
   return predicate.test(value) ? this : empty(); 
} 

Optional<User> user1 = Optional.ofNullable(user).filter(u -> u.getName().length()<6); 

public String getCity(User user) throws Exception{ 
  if(user!=null){ 
   if(user.getAddress()!=null){ 
    Address address = user.getAddress(); 
    if(address.getCity()!=null){ 
     return address.getCity(); 
    } 
   } 
  } 
  throw new Excpetion("取值錯(cuò)誤");  
 } 

public String getCity(User user) throws Exception{ 
 return Optional.ofNullable(user) 
     .map(u-> u.getAddress()) 
     .map(a->a.getCity()) 
     .orElseThrow(()->new Exception("取指錯(cuò)誤")); 
} 

if(user!=null){ 
 dosomething(user); 
} 

Optional.ofNullable(user) 
  .ifPresent(u->{ 
  dosomething(u); 
  }); 

public User getUser(User user) throws Exception{ 
 if(user!=null){ 
  String name = user.getName(); 
  if("zhangsan".equals(name)){ 
   return user; 
  } 
 }else{ 
  user = new User(); 
  user.setName("zhangsan"); 
  return user; 
 } 
} 

ublic User getUser(User user) { 
 return Optional.ofNullable(user) 
     .filter(u->"zhangsan".equals(u.getName())) 
     .orElseGet(()-> { 
      User user1 = new User(); 
      user1.setName("zhangsan"); 
      return user1; 
     }); 
} 

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