什么是 Optional 类？Java 中如何使用 Optional 类
在 Java 8 中，Optional 是一个非常重要的类，它提供了一种优雅的方式来处理 null 值，避免了 NullPointerException （空指针异常）的发生。在本文中，我们将深入探讨 Optional 类的概念和用法，并提供一些示例代码以帮助您更好地理解它的使用。
Optional 类的概念
Optional 类是 Java 8 中引入的一个新类，它提供了一种容器来保存可能为空的值。它的设计思想是尽量避免在代码中出现 null 值，从而减少 NullPointerException 的发生。Optional 类有两种状态：存在值和不存在值。如果值存在，那么它可以通过 get() 方法来获取；如果不存在，那么它将返回一个空的 Optional 对象。
下面是 Optional 类的一些常用方法：
Optional.empty()：创建一个空的 Optional 对象。Optional.of(T value)：创建一个包含非空值的 Optional 对象，如果传递的值为 null，则会抛出 NullPointerException 异常。Optional.ofNullable(T value)：创建一个包含可空值的 Optional 对象，如果传递的值为 null，则返回一个空的 Optional 对象。isPresent()：如果值存在，则返回 true；否则返回 false。get()：如果值存在，则返回该值；否则会抛出 NoSuchElementException 异常。orElse(T other)：如果值存在，则返回该值；否则返回传递的默认值 other。orElseGet(Supplier<? extends T> other)：如果值存在，则返回该值；否则返回由传递的 Supplier 提供的默认值。orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier)：如果值存在，则返回该值；否则抛出由传递的 Supplier 提供的异常。
Optional 类的使用示例
下面是一些使用 Optional 类的示例。在这些示例代码中，我们将使用一个名为 Person 的类来演示 Optional 类的使用。
public class Person {
private String name;
private Integer age;
public Person(String name, Integer age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public Integer getAge() {
return age;
}
}
使用 Optional.of()
如果我们想创建一个包含非空值的 Optional 对象，我们可以使用 Optional.of() 方法。下面是一个示例代码：
Person person = new Person("张三", 20);
Optional<Person> optionalPerson = Optional.of(person);
如果传递的值为 null，则会抛出 NullPointerException 异常。
使用 Optional.ofNullable()
如果我们想创建一个包含可空值的 Optional 对象，我们可以使用 Optional.ofNullable() 方法。下面是一个示例代码：
Person person = null;
Optional<Person> optionalPerson = Optional.ofNullable(person);
如果传递的值为 null，则返回一个空的 Optional 对象。
使用 isPresent() 和 get()
我们可以使用 isPresent() 方法来检查 Optional 对象中是否存在值。如果值存在，我们可以使用 get() 方法来获取该值。下面是一个示例代码：
Person person = new Person("张三", 20);
Optional<Person> optionalPerson = Optional.of(person);
if (optionalPerson.isPresent()) {
Person p = optionalPerson.get();
System.out.println(p.getName()); // 输出：张三
}
使用 orElse()
如果 Optional 对象中不存在值，我们可以使用 orElse() 方法来返回一个默认值。下面是一个示例代码：
Person person = null;
Optional<Person> optionalPerson = Optional.ofNullable(person);
Person defaultPerson = new Person("李四", 30);
Person p = optionalPerson.orElse(defaultPerson);
System.out.println(p.getName()); // 输出：李四
使用 orElseGet()
与 orElse() 方法不同，orElseGet() 方法接受一个 Supplier 对象作为参数，当 Optional 对象中不存在值时，它将调用该 Supplier 对象来提供一个默认值。下面是一个示例代码：
Person person = null;
Optional<Person> (Optional 类使用示例，续)
> 注意：以下代码示例需要放在一个类的 main 方法中才能运行。
```java
Optional<Person> optionalPerson = Optional.empty();
Person defaultPerson = new Person("李四", 30);
Person p = optionalPerson.orElseGet(() -> defaultPerson);
System.out.println(p.getName()); // 输出：李四
使用 orElseThrow()
如果 Optional 对象中不存在值，我们可以使用 orElseThrow() 方法来抛出一个异常。下面是一个示例代码：
Person person = null;
Optional<Person> optionalPerson = Optional.ofNullable(person);
Person p = optionalPerson.orElseThrow(() -> new RuntimeException("Person 对象为空"));
如果 Optional 对象中不存在值，将抛出一个 RuntimeException 异常，该异常将包含参数中指定的错误信息。
使用 map()
我们可以使用 map() 方法来对 Optional 对象中的值进行转换。下面是一个示例代码：
Person person = new Person("张三", 20);
Optional<Person> optionalPerson = Optional.of(person);
Optional<String> optionalName = optionalPerson.map(Person::getName);
String name = optionalName.orElse("未知");
System.out.println(name); // 输出：张三
在这个示例代码中，我们将 Optional 对象中的 Person 对象转换为 Optional 对象，然后使用 orElse() 方法获取转换后的值。
使用 filter()
我们可以使用 filter() 方法来过滤 Optional 对象中的值。下面是一个示例代码：
Person person = new Person("张三", 20);
Optional<Person> optionalPerson = Optional.of(person);
Optional<Person> optionalFilteredPerson = optionalPerson.filter(p -> p.getAge() > 18);
if (optionalFilteredPerson.isPresent()) {
System.out.println(optionalFilteredPerson.get().getName()); // 输出：张三
}
在这个示例代码中，我们将 filter() 方法应用于 Optional 对象，以过滤掉年龄小于 18 岁的 Person 对象。
总结
在本文中，我们深入探讨了 Optional 类的概念和用法。我们了解了 Optional 类的设计思想和常用方法，并提供了一些示例代码以帮助您更好地理解它的使用。通过使用 Optional 类，我们可以避免在代码中出现 null 值，从而减少 NullPointerException 的发生。如果您还没有尝试过使用 Optional 类，请在您的下一个 Java 项目中使用它，并体验它带来的好处。