Optional的使用與解析

LemonDus發表於2024-12-05

引言

今天在專案中看到了大量Optional的使用,之前我也瞭解過Optional,是Java8中的新特性,並且便利地為空指標問題提供了處理方法,可以避免繁瑣的if/else

但是並沒有真正在專案中使用過Optional,現在就來詳細地學習一下Optional的用法以及原始碼實現。

構造器方法

  • Optional.of(T t) : 建立一個 Optional 例項,t 必須非空
  • Optional.empty() : 建立一個空的 Optional 例項
  • Optional.ofNullable(T t):t 可以為 null

Optional.of(T t)

/**
 * 有參構造
   使用描述的值構造一個例項。
   引數:值–要描述的非null值
   丟擲:NullPointerException如果值為null
 */
private Optional(T value) {
    this.value = Objects.requireNonNull(value);
}
//Objects.java
public static <T> T requireNonNull(T obj) {
    if (obj == null)
        throw new NullPointerException();
    return obj;
}

/**
     返回一個Optional描述給定的非null值。
     引數:value 要描述的值,必須為非null
     型別引數:<T> –值的型別
     返回值:存在值的Optional,若為null則丟擲NullPointerException異常
     */
    public static <T> Optional<T> of(T value) {
        return new Optional<> (value);
    }

Optional.empty()

private static final Optional<?> EMPTY = new Optional<>();

 private Optional() {
        this.value = null;
    }
/**
        返回一個空的Optional例項。 此Optional沒有值。
        型別引數:<T> 不存在的值的型別
        返回值:一個空的Optional
        api注意:
        儘管這樣做可能很誘人,但應透過將==與Optional.empty()返回的例項進行比較來避免測試物件是否為空。
        不能保證它是一個單例。 而是使用isPresent() 
     */
    public static<T> Optional<T> empty() {
        @SuppressWarnings("unchecked")
        Optional<T> t = (Optional<T>) EMPTY;
        return t;
    }

Optional.ofNullable(T t)

/**
        返回一個描述給定值的Optional ,如果為null ,則返回一個空的Optional,否則返回給定值的Optional 。
        引數:值描述的可能為null值
        型別引數:<T> –值的型別
        返回值:一個Optional與如果指定值是非當前值null ,否則一個空Optional
     */
public static <T> java.util.Optional<T> ofNullable(T value) {
    return value == null ? empty() : of(value);
}

獲取類方法

  • T get(): 如果呼叫物件包含值不為 null,返回該值,否則拋異常
  • T orElse(T other) :如果有值則將其返回,否則返回指定的 other 物件
  • T orElseGet(Supplier<? extends T> other) :如果有值則將其返回,否則返回由 Supplier 介面實現提供的物件。
  • T orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier) :如果有值則將其返回,否則丟擲由 Supplier

Optional.get()

/**
  	如果存在值,則返回該值,否則丟擲NoSuchElementException 。
        返回值:此Optional描述的非null值
        丟擲:NoSuchElementException如果不存在任何值
        api注意:此方法的首選替代方法是orElseThrow() 
*/
public T get() {
    if (value == null) {
        throw new NoSuchElementException("No value present");
    }
    return value;
}

Optional.orElse(T other)

/**

        如果存在值,則返回該值,否則返回other 。

        引數:其他–要返回的值(如果不存在任何值)。 可以為null 。
        返回值:值(如果存在),否則other
*/
public T orElse(T other) {
    return value != null ? value : other;
}

Optional.orElseGet(Supplier<? extends T> other)

/**

	如果存在值,則返回該值,否則返回由供應函式supplier產生的結果。
 	返回值:如果不存在值,且supplier為null,則丟擲NullPointerException
*/
public T orElseGet(Supplier<? extends T> supplier) {
    return value != null ? value : supplier.get();
}

Optional.orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier)

/**
 與get 方法相同
*/
public T orElseThrow() {
    if (value == null) {
        throw new NoSuchElementException("No value present");
    }
    return value;
}
/**
如果存在值,則返回該值,否則丟擲由異常提供函式產生的異常。
				型別引數:<X> –引發的異常型別
        返回值:值(如果存在)
        丟擲:X –如果不存在任何值NullPointerException如果不存在任何值並且異常提供函式為null
        api注意:帶有空引數列表的對異常建構函式的方法引用可用作提供者
*/
public <X extends Throwable> T orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier) throws X {
        if (value != null) {
            return value;
        } else {
            throw exceptionSupplier.get();
        }
    }

or(Supplier<? extends Optional<? extends T>> supplier)

/**如果值存在時,返回一個Optional描述的值,否則將返回一個Optional產生透過供給功能。   
引數:供應商–產生要返回的Optional的供應功能
    返回值:返回一個Optional描述此的值Optional ,如果一個值存在,否則Optional所生產的供應功能。
    丟擲:NullPointerException如果提供的函式為null或產生null結果
 * @since 9
 */
public Optional<T> or(Supplier<? extends Optional<? extends T>> supplier) {
    Objects.requireNonNull(supplier);
    if (isPresent()) {
        return this;
    } else {
        @SuppressWarnings("unchecked")
        Optional<T> r = (Optional<T>) supplier.get();
        return Objects.requireNonNull(r);
    }
}

判斷類方法

  • boolean isPresent() : 判斷是否包含物件
  • void ifPresent(Consumer<? super T> consumer) :如果有值,就執行 Consumer 介面的實現程式碼,並且該值會作為引數傳給它。
  • void ifPresentOrElse(Consumer<? super T> action, Runnable emptyAction) :如果有值,就執行 Consumer 介面的實現程式碼,並且該值會作為引數傳給它,否則執行 Runnable 介面的實現程式碼。

Optional.isPresent()

/**
	判斷是否存在值
*/
public boolean isPresent() {
    return value != null;
}

Optional.ifPresent(Consumer<? super T> consumer)

/**
	如果存在值,則使用該值執行給定的操作,否則不執行任何操作。
        引數:Consumer要執行的動作
*/
public void ifPresent(Consumer<? super T> action) {
    if (value != null) {
        action.accept(value);
    }
}

Optional.ifPresentOrElse(Consumer<? super T> action, Runnable emptyAction)

/**
	如果存在值,則使用該值執行給定的操作,否則執行給定的基於空的操作。
        引數:動作–要執行的動作(如果存在值)emptyAction –要執行的基於空的操作(如果不存在任何值)
        丟擲:如果存在一個值並且給定的操作為null ,或者不存在任何值並且給定的基於空的操作為null ,
        則丟擲NullPointerException;

*/
public void ifPresentOrElse(Consumer<? super T> action, Runnable emptyAction) {
    if (value != null) {
        action.accept(value);
    } else {
        emptyAction.run();
    }
}

過濾類方法

  • Optional filter(Predicate<? super predicate):如果值存在,並且這個值匹配給定的 predicate,返回一個 Optional 用以描述這個值,否則返回一個空的 Optional。

Optional filter(Predicate<? super predicate)

/**
		如果存在一個值,並且該值與給定的(predicate方法)匹配,則返回描述該值的Optional ,否則返回一個空的Optional 。
    
*/
public Optional<T> filter(Predicate<? super T> predicate) {
    Objects.requireNonNull(predicate);
    if (!isPresent()) {
        return this;
    } else {
        return predicate.test(value) ? this : empty();
    }
}

對映類方法

  • < U >Optional< U > map(Function<? super T,? extends U> mapper):如果有值,則對其執行呼叫對映函式得到返回值。如果返回值不為 null,則建立包含對映返回值的 Optional 作為 map 方法返回值,否則返回空 Optional。
  • < U > Optional< U > flatMap(Function<? super T, Optional< U >> mapper):如果值存在,就對該值執行提供的 mapping 函式呼叫,返回一個 Optional 型別的值,否則就返回一個空的 Optional 物件

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

/**
        map方法接受一個對映函式引數,返回一個被Optional包裝的結果。若結果為空,則返回 空Optional 。
        如果對映函式返回null結果,則此方法返回空的Optional 
        返回值型別:Optional物件
     */
    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));
        }
    }

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

/**
       flatMap 方法則要求入參中的函式式介面返回值本身就是 Optional 物件。
        返回值:施加的結果Optional可以對映函式此的值Optional ,如果一個值存在,否則一個空Optional
        丟擲:NullPointerException如果對映函式為null或返回null結果
        

     */
    public <U> Optional<U> flatMap(Function<? super T, ? extends Optional<? extends U>> mapper) {
        Objects.requireNonNull(mapper);
        if (!isPresent()) {
            return empty();
        } else {
            @SuppressWarnings("unchecked")
            Optional<U> r = (Optional<U>) mapper.apply(value);
            return Objects.requireNonNull(r);
        }
    }

專案中的使用

// 若取值為null則為""
String num = a.map(DTO::getA).map(A::getNum).orElse("");

// 若取值為null則為null
Long date = b.map(DTO::getB).map(B::getDate).orElse(null);

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