一、概述
为了避免编写代码的时出现很多的空指针异常。在很多情况下我们都需要做各种非空的判断。
比如如下代码：
// 用户对象先获取地址对象，再用地址对象获取省的值
user.getAddress().getProvince();
如果user为null或者user.getAddress()为null的时候，就会报空指针异常(NullPointerException)。
为了避免空指针异常导致程序终止，一般就会这么写：
if(user!=null){
Address address = user.getAddress();
if(address!=null){
String province = address.getProvince();
}
}
尤其是对象中的属性还是一个对象的情况下。这种判断会更多。而过多的判断语句会让我们的代码显得臃肿不堪。
所以在JDK8中引入了Optional，养成使用Optional的习惯后你可以写出更优雅的代码来避免空指针异常。
并且在很多函数式编程相关的API中也都用到了Optional，如果不会使用Optional也会对函数式编程的学习和
使用造成一定影响。
二、创建Optional对象
Optional(T value)，即Optional的构造函数，它是private权限的，不能由外部调用的。
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。
因此一般获取一个Optional对象的方式，都是借助如下方法。
2.1 ofNullable
一般使用Optional的静态方法ofNullable来把数据封装成一个Optional对象。
无论传入的参数是否为null都不会出现问题。
User user = new User();
Optional<User> userOptional = Optional.ofNullable(user);
这里可能会觉得还要加一行代码来封装数据比较麻烦。
但是在实际开发中我们的数据很多是从数据库获取的。Mybatis从3.5版本开始也已经支持Optional了。
可以直接把dao方法的返回值类型定义成Optional类型，MyBastis会自己把数据封装成Optional对象返回。
封装的过程也不需要自己操作。
2.2 of
如果能够确定一个对象不是空的话的则可以使用Optional的静态方法of来把数据封装成Optional对象。
User user = new User();
Optional<User> userOptional = Optional.of(user);
但是要注意，如果使用of的时候传入的参数为null，会直接报出空指针异常。
2.3 empty
如果一个方法的返回值类型是Optional类型。而如果我们经判断发现某次计算得到的返回值为null，这个时候
就需要把null封装成Optional对象返回。这时则可以使用Optional的静态方法empty来进行封装
Optional<Object> empty = Optional.empty();
它返回的就是一个Optional.empty对象。
2.4 ofNullable和of者的区别
-
of(T value)当参数value值为null时，of(T value)会报NullPointerException异常； -
ofNullable(T value)当参数value值为null时，不会throw Exception，而是直接返回一个EMPTY对象，相当于调用了Optional.empty()。
那是不是意味着，在项目中只用ofNullable函数而不用of函数呢?
也不一定不是的，一个东西存在那么自然有存在的价值。
当我们在运行过程中，不想隐藏NullPointerException。而是要立即报告，这种情况下就用Of函数。
但是这样的场景真的很少。
三、安全消费OPtional对象的值
获取到一个Optional对象后肯定需要对其中的数据进行使用。
这时候我们可以使用其ifPresent方法对来消费其中的值。
这个方法会判断其内封装的数据是否为空，不为空时才会执行具体的消费代码。这样使用起来就更加安全了。
ifPresent方法分为有参和无参两种形式，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);
}
}
3.1 无参-isPresent()
它的作用就是即判断Optional中的value值是否为空，不为空就返回true，反之返回false。
使用示例：
Optional<User> userOptional = Optional.ofNullable(user);
if (userOptional.isPresent()) {
// TODO: do something
}
但是这种写法依旧丑陋，和以前这么写区别不大：
if (user != null){
// TODO: do something
}
更加优雅的写法，就要借助下面的有参函数了。
3.2 有参-ifPresent(Consumer consumer)
它的作用就是在Optional中的value值不为空的时候，做一些操作，因此它的参数是一个消费者函数式接口。
示例如下：
Optional<User> userOptional = Optional.ofNullable(user);
userOptional.ifPresent(user -> System.out.println(user.getName()));
这样的写法就优雅的避免了空指针异常，也是安全消费的推荐写法。
四、获取Optional对象的值
一般来说，拥有了一个Optional对象以后，肯定是需要取出它内部的值来进行使用的。
4.1 get
Optional<User> userOptional = Optional.ofNullable(user);
User userGet = userOptional.get();
但是并不推荐使用这种写法。因为当Optional内部的数据为空的时候会出现异常。
五、安全获取Optional对象的值
如果期望安全的获取值。并不推荐使用get方法，而是使用Optional提供的以下方法。
5.1 orElse
User user = null;
user = Optional.ofNullable(user).orElse(new User());
当Optional中的value值（user对象）为null的时候，会调用new User()去创建一个User对象进行返回。
5.2 orElseGet
User user = null;
user = Optional.ofNullable(user).orElseGet(() -> new User()));
作用和orElse一致，只是orElseGet接收一个Supplier类型的函数式接口。
当Optional中的value值（user对象）为null的时候，会调用new User()去创建一个User对象进行返回。
5.3 orElseThrow
User user = null;
Optional.ofNullable(user).orElseThrow(()->new Exception("用户不存在"));
当Optional中的value值（user对象）为null的时候，直接抛一个异常出去。
六、过滤Optional的值
6.1 filter
// 1.过滤单个对象
User user = new User();
Optional<User> userOptional = Optional.ofNullable(user);
userOptional.filter(item -> item.getAge()>50)
.ifPresent(item -> System.out.println(item.getName()));
// 2.过滤一个集合
// 创建一个Optional对象并存储一个List<User>集合
Optional<List<User>> optionalUsers = Optional.of(getUserList());
System.out.println(users);
List<User> filteredUsers = optionalUsers
.orElse(new ArrayList<>())
.stream()
.filter(user -> user.getAge() > 50).collect(Collectors.toList());
// 打印过滤后的用户列表
filteredUsers.forEach(System.out::println);
生成用户集合的方法：
private static List<User> getUserList() {
List<User> userList = new ArrayList<>();
userList.add(new User("Alice", 45));
userList.add(new User("Bob", 55));
userList.add(new User("Charlie", 60));
return userList;
}
filter方法接受一个 Predicate 类型的函数式接口来对 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。
七、数据转换
7.1 map
Optional提供了map可以让我们的对数据进行转换，并且转换得到的数据也是被Optional包装好的，因此保证
了我们的使用安全。
Optional<List<User>> optionalUsers = Optional.ofNullable(getUserList());
Optional<List<Book>> optionalBooks = optionalUsers.map(user -> user.getBooks());
7.2 flatmap
它的用法和map几乎一样，但是它不会把结果再次包装在一个新的 Optional对象当中。
所以想要达到和map一样的效果，需要手动在Lambda表达式中把返回值转换为Optional对象。
Optional<List<User>> optionalUsers = Optional.ofNullable(getUserList());
Optional<List<Book>> optionalBooks = optionalUsers
.flatMap(user -> Optional.ofNullable(user.getBooks());
八、使用示例
8.1 例一
在方法中，老写法
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"));
}
8.2 例二
以前写法
if(user!=null){
dosomething(user);
}
Java8写法
Optional.ofNullable(user).ifPresent(u->{
// dosomething xxx
});
8.3 例三
以前写法
public User getUser(User user) throws Exception{
if(user!=null){
String name = user.getName();
if("ls".equals(name)){
return user;
}
}else{
user = new User();
user.setName("ls");
return user;
}
}
Java8写法
public User getUser(User user) {
return Optional.ofNullable(user)
.filter(u->"zs".equals(u.getName()))
.orElseGet(()-> {
User user1 = new User();
user1.setName("ls");
return user1;
});
}
采用这种链式编程，虽然代码优雅了。但是，逻辑性没那么明显，可读性有所降低，项目中可以看情况酌情使用。