Java8 Optional解决NPE问题

比如现在有两个类 User 和 Address

public class User {
    
    
    private String name;
    private String phone;
    private Address address;

    public String getName() {
    
    
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
    
    
        this.name = name;
    }

    public String getPhone() {
    
    
        return phone;
    }

    public void setPhone(String phone) {
    
    
        this.phone = phone;
    }

    public Address getAddress() {
    
    
        return address;
    }

    public void setAddress(Address address) {
    
    
        this.address = address;
    }
}
public class Address {
    
    
    private String province;
    private String city;
    private String area;

    public String getProvince() {
    
    
        return province;
    }

    public void setProvince(String province) {
    
    
        this.province = province;
    }

    public String getCity() {
    
    
        return city;
    }

    public void setCity(String city) {
    
    
        this.city = city;
    }

    public String getArea() {
    
    
        return area;
    }

    public void setArea(String area) {
    
    
        this.area = area;
    }
}

如果要获取用户的地址,写法如下

第一种写法:

user.getAddress().getProvince();

问题: 如果user 为null, 会报 NullPointerException 异常。

第二种写法:

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

这种写法可以解决 NPE 问题,就是代码比较丑陋。

第三种写法: java8 的 Optional

Optional 用法介绍

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

Optional(T value),即构造函数,它是private权限的,不能由外部调用的。其余三个函数是public权限,供我们所调用。

那么,Optional的本质,就是内部储存了一个真实的值,在构造的时候,就直接判断其值是否为空。好吧,这么说还是比较抽象。直接上Optional(T value)构造函

数的源码。

那么,of(T value)的源码如下:

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

也就是说of(T value)函数内部调用了构造函数。根据构造函数的源码我们可以得出两个结论:

(1) 通过of (T value) 函数所构造出的Optional对象,当Value值为空时,依然会报NullPointerException。

(2) 通过of (T value) 函数所构造出的Optional对象,当Value值不为空时,能正常构造Optional对象。

除此之外呢,Optional类内部还维护一个value为null的对象,大概就是长下面这样的

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;
     }
}

empty()的作用就是返回EMPTY对象。

ofNullable(T value)

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

相比较 of(T value) 的区别就是,当value值为null时,of(T value)会报NullPointerException异常;

ofNullable(T value) 不会throw Exception,ofNullable(T value)直接返回一个EMPTY对象。

(2) orElse(T other),orElseGet(Supplier<? extends T> other) 和 orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier)

orElse 和 orElseGet的用法如下所示,相当于value值为null时,给予一个默认值:

@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;
}

这两个函数的区别:当user值不为null时,orElse函数依然会执行createUser()方法,而orElseGet函数并不会执行createUser()方法。

至于orElseThrow,就是value值为null时,直接抛一个异常出去,用法如下所示:

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

(3) map(Function<? super T, ? extends U> mapper) 和 flatMap(Function<? super T, Optional> mapper)

这两个函数放在一组记忆,这两个函数做的是转换值的操作。

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));
      }
 }
}

这两个函数,在函数体上没什么区别。唯一区别的就是入参,map函数所接受的入参类型为Function<? super T, ? extends U>,

而flapMap的入参类型为Function<? super T, Optional>。

如果User结构是下面这样的

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

这时候取name的写法如下所示

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

对于flatMap而言:

如果User结构是下面这样的

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

这时候取name的写法如下所示:

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

(4) isPresent() 和 ifPresent (Consumer<? super T> consumer)

这两个函数放在一起记忆,isPresent即判断value值是否为空,而ifPresent就是在value值不为空时,做一些操作。这两个函数的源码如下

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);
 }
}

需要额外说明的是,大家千万不要把

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

给写成

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

至于ifPresent(Consumer<? super T> consumer),用法也很简单,如下所示:

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

(5) filter(Predicate<? super T> predicate)

不多说,直接上源码:

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

filter 方法接受一个 Predicate 来对 Optional 中包含的值进行过滤,如果包含的值满足条件,那么还是返回这个 Optional;否则返回 Optional.empty。

用法如下:

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

如上所示,如果user的name的长度是小于6的,则返回。如果是大于6的,则返回一个EMPTY对象。

实战使用
例一

在函数方法中

以前写法

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("取值错误"); 
 }

JAVA8写法

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

例二
比如,在主程序中

以前写法

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

JAVA8 写法

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

例三

以前写法

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;
     }
}
public 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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