Java 8 Optional类深度解析(转)
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思考: 调用一个方法得到了返回值却不能直接将返回值作为参数去调用别的方法。
原来解决方案: 我们首先要判断这个返回值是否为null,只有在非空的前提下才能将其作为其他方法的参数。这正是一些类似Guava的外部API试图解决的问题。
一些JVM编程语言比如Scala、Ceylon等已经将对在核心API中解决了这个问题。
新版本的Java,比如Java 8引入了一个新的Optional类。Optional类的Javadoc描述如下:
- 这是一个可以为null的容器对象。如果值存在则isPresent()方法会返回true,调用get()方法会返回该对象。
Consumer类。简答地说,Consumer类包含一个抽象方法。该抽象方法对传入的值进行处理,但没有返回值。
Java8支持不用接口直接通过lambda表达式传入参数。
如果Optional实例有值,调用ifPresent()可以接受接口段或lambda表达式。类似下面的代码:
//ifPresent方法接受lambda表达式作为参数。 //lambda表达式对Optional的值调用consumer进行处理。 name.ifPresent((value) -> { System.out.println("The length of the value is: " + value.length()); return “adf”;//此处不可以有返回值 });
Supplier接口的实现用来生成默认值。示例如下:
//orElseGet与orElse方法类似,区别在于orElse传入的是默认值, //orElseGet可以接受一个lambda表达式生成默认值。 System.out.println(empty.orElseGet(() -> "Default Value"));//输出:Default Value System.out.println(name.orElseGet(() -> "Default Value"));//输出:Sanaulla
Supplier接口。然而,在orElseThrow中我们可以传入一个lambda表达式或方法,如果值不存在来抛出异常。示例如下:
try { //orElseThrow与orElse方法类似。与返回默认值不同, //orElseThrow会抛出lambda表达式或方法生成的异常 empty.orElseThrow(ValueAbsentException::new); } catch (Throwable ex) { System.out.println(ex.getMessage());//输出: No value present in the Optional instance }
ValueAbsentException定义如下:
class ValueAbsentException extends Throwable { public ValueAbsentException() { super(); } public ValueAbsentException(String msg) { super(msg); } @Override public String getMessage() { return "No value present in the Optional instance"; } }
这篇文章。
现在我来看看filter的各种用法,下面的示例介绍了满足限定条件和不满足两种情况:
//filter方法检查给定的Option值是否满足某些条件。 //如果满足则返回同一个Option实例,否则返回空Optional。 OptionallongName = name.filter((value) -> value.length() > 6); System.out.println(longName.orElse("The name is less than 6 characters"));//输出Sanaulla //另一个例子是Optional值不满足filter指定的条件。 Optional anotherName = Optional.of("Sana"); Optional shortName = anotherName.filter((value) -> value.length() > 6); System.out.println(shortName.orElse("The name is less than 6 characters"));//输出:name长度不足6字符
以上,我们介绍了Optional类的各个方法。下面通过一个完整的示例对用法集中展示:
public class OptionalDemo { public static void main(String[] args) { //创建Optional实例,也可以通过方法返回值得到。 Optionalname = Optional.of("Sanaulla"); //创建没有值的Optional实例,例如值为'null' Optional empty = Optional.ofNullable(null); //isPresent方法用来检查Optional实例是否有值。 if (name.isPresent()) { //调用get()返回Optional值。 System.out.println(name.get()); } try { //在Optional实例上调用get()抛出NoSuchElementException。 System.out.println(empty.get()); } catch (NoSuchElementException ex) { System.out.println(ex.getMessage()); } //ifPresent方法接受lambda表达式参数。 //如果Optional值不为空,lambda表达式会处理并在其上执行操作。 name.ifPresent((value) -> { System.out.println("The length of the value is: " + value.length()); }); //如果有值orElse方法会返回Optional实例,否则返回传入的错误信息。 System.out.println(empty.orElse("There is no value present!")); System.out.println(name.orElse("There is some value!")); //orElseGet与orElse类似,区别在于传入的默认值。 //orElseGet接受lambda表达式生成默认值。 System.out.println(empty.orElseGet(() -> "Default Value")); System.out.println(name.orElseGet(() -> "Default Value")); try { //orElseThrow与orElse方法类似,区别在于返回值。 //orElseThrow抛出由传入的lambda表达式/方法生成异常。 empty.orElseThrow(ValueAbsentException::new); } catch (Throwable ex) { System.out.println(ex.getMessage()); } //map方法通过传入的lambda表达式修改Optonal实例默认值。 //lambda表达式返回值会包装为Optional实例。 Optional upperName = name.map((value) -> value.toUpperCase()); System.out.println(upperName.orElse("No value found")); //flatMap与map(Funtion)非常相似,区别在于lambda表达式的返回值。 //map方法的lambda表达式返回值可以是任何类型,但是返回值会包装成Optional实例。 //但是flatMap方法的lambda返回值总是Optional类型。 upperName = name.flatMap((value) -> Optional.of(value.toUpperCase())); System.out.println(upperName.orElse("No value found")); //filter方法检查Optiona值是否满足给定条件。 //如果满足返回Optional实例值,否则返回空Optional。 Optional longName = name.filter((value) -> value.length() > 6); System.out.println(longName.orElse("The name is less than 6 characters")); //另一个示例,Optional值不满足给定条件。 Optional anotherName = Optional.of("Sana"); Optional shortName = anotherName.filter((value) -> value.length() > 6); System.out.println(shortName.orElse("The name is less than 6 characters")); } }
上述代码输出如下:
Sanaulla No value present The length of the value is: 8 There is no value present! Sanaulla Default Value Sanaulla No value present in the Optional instance SANAULLA SANAULLA Sanaulla The name is less than 6 characters
实例展示
实例一:
假如有一个Person 对象,它有一个Address 属性,而Address属性还嵌套一个validFrom的日期。所有的值都可能是null。好了,现在我们来判断一下Person 的这些属性是否是Valid的。
private boolean validAddress(NullPerson person) { if (person != null) { if (person.getAddress() != null) { final Instant validFrom = person.getAddress().getValidFrom(); return validFrom != null && validFrom.isBefore(now()); } else return false; } else return false; }
或者也可以这么写:
return person != null && person.getAddress() != null && person.getAddress().getValidFrom() != null && person.getAddress().getValidFrom().isBefore(now());
总之 都不是很好看。但如果这些属性都是Optional,那么看起来会稍微舒服一点。
class Person { private final Optional address; public Optional getAddress() { return address; } //... } class Address { private final OptionalvalidFrom; public Optional getValidFrom() { return validFrom; } //... }
以下代码就实现了一样的判断:
return person.flatMap(Person::getAddress).flatMap(Address::getValidFrom).filter(x -> x.before(now())).isPresent();
使用Optional以后,NullPointerException 就从此消失了。
将一个Optional转为List或者Set
Optional是一个集合,虽然里面只有0或者1个元素,但它一样是一个集合。如果要转为List或者Set,一般的写法可以是:
public staticList toList(Optional option) { return option.map(Collections::singletonList).orElse(Collections.emptyList()); }
或者更传统的写法:
public staticList toList(Optional option) { if (option.isPresent()) return Collections.singletonList(option.get()); else return Collections.emptyList(); }
但是在java8里,其实只需要这么写:
import static java.util.stream.Collectors.*; //转为List Listlist = collect(opt, toList()); //转为Set Set set = collect(opt, toSet());
实例二:
一个man可能会有一个女神,如果有女神则返回女神姓名,没有返回一个默认name。
传统做法:
public String getGodnessName(Man man) { if (man != null) { Godness godness = man.getGodness(); if (godness !=null) { return godness.getName(); } } return "小离"; } public void test5() { Man man = new Man(); String godnessName = getGodnessName(man); System.out.println(godnessName);//打印结果小离 }
用Optional类来处理(代码清爽了一些)
public String getGodnessName2(Optionalman) { return man.orElse(new NewMan())//如果man是null则新创建一个对象 .getGodness() .orElse(new Godness("小离"))//如果man没有女神则设置一个默认女神的名字 .getName(); } public void test5() { Optional godness = Optional.ofNullable(new Godness("小妹")); Optional op = Optional.ofNullable(new NewMan(godness)); String str = getGodnessName2(op); System.out.println(str);//打印结果小妹 }
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