前言

Java8 由Oracle在2014年釋出，是繼Java5之後最具革命性的版本。

Java8吸收其他語言的精髓帶來了函數語言程式設計，lambda表示式，Stream流等一系列新特性，學會了這些新特性，可以讓你實現高效編碼優雅編碼。

1. 不受待見的空指標異常

有個小故事：null引用最早是由英國科學家Tony Hoare提出的，多年後Hoare為自己的這個想法感到後悔莫及，並認為這是"價值百萬的重大失誤"。可見空指標是多麼不受待見。

NullPointerException是Java開發中最常遇見的異常，遇到這種異常我們通常的解決方法是在呼叫的地方加一個if判空。

if判空越多會造成過多的程式碼分支，後續程式碼維護也就越來越複雜。

2. 糟糕的程式碼

比如看下面這個例子，使用過多的if判空。

Person物件裡定義了House物件，House物件裡定義了Address物件：

public class Person {
 private String name;
 private int age;
 private House house;

 public House getHouse() {
  return house;
 }
}

class House {
 private long price;
 private Address address;

 public Address getAddress() {
  return address;
 }
}

class Address {
 private String country;
 private String city;

 public String getCity() {
  return city;
 }
}

現在獲取這個人買房的城市，那麼通常會這樣寫：

public String getCity() {
 String city = new Person().getHouse().getAddress().getCity();
 return city;
}

但是這樣寫容易出現空指標的問題，比如這個人沒有房，House物件為null。接著你會改造這段程式碼，加上很多判斷條件：

public String getCity2(Person person) {
 if (person != null) {
  House house = person.getHouse();
  if (house != null) {
   Address address = house.getAddress();
   if (address != null) {
    String city = address.getCity();
    return city;
   }
  }
 }
 return "unknown";
}

為了避免空指標異常，每一層都加上判斷，但是這樣會造成程式碼巢狀太深，不易維護。

你可能想到如何改造上面的程式碼，比如加上提前判空退出：

public String getCity3(Person person) {
 String city = "unknown";
 if (person == null) {
  return city; 
 }

 House house = person.getHouse();
 if (house == null) {
  return city;
 }

 Address address = house.getAddress();
 if (address == null) {
  return city;
 }

 return address.getCity();
}

但是這樣簡單的程式碼已經加入了三個退出條件，非常不利於後面程式碼維護。那怎樣才能將程式碼寫的優雅一點呢，下面引入今天的主角"Optional"。

3. 解決空指標的"銀彈"

從Java8開始引入了一個新類 java.util.Optional，這是一個物件的容器，意味著可能包含或者沒有包含一個非空的值。下面重點看一下Optional的常用方法：

public final class Optional<T> {
 // 通過指定非空值建立Optional物件
 // 如果指定的值為null，會拋空指標異常
 public static <T> Optional<T> of(T value) {
  return new Optional<>(value);
 }
 
 // 通過指定可能為空的值建立Optional物件
 public static <T> Optional<T> ofNullable(T value) {
  return value == null ? empty() : of(value);
 }

 // 返回值，不存在拋異常
 public T get() {
  if (value == null) {
   throw new NoSuchElementException("No value present");
  }
  return value;
 }
 
 // 如果值存在，根據consumer實現類消費該值
 public void ifPresent(Consumer<? super T> consumer) {
  if (value != null)
   consumer.accept(value);
 }
 
 // 如果值存在則返回，如果值為空則返回指定的預設值
 public T orElse(T other) {
  return value != null ? value : other;
 }

 // map flatmap等方法與Stream使用方法類似，這裡不再贅述，讀者可以參考之前的Stream系列。
}

以上就是Optional類常用的方法，使用起來非常簡單。

4. Optional使用入門

（1）建立Optional例項

建立空的Optional物件。可以通過靜態工廠方法Optional.Empty() 建立一個空的物件，例如：

Optional<Person> optionalPerson = Optional.Empty();

指定非空值建立Optional物件。

Person person = new Person();
Optional<Person> optionalPerson = Optional.of(person);

指定可能為空的值建立Optional物件。

Person person = null; // 可能為空
Optional<Person> optionalPerson = Optional.of(person);

（2）常用方法

ifPresent

如果值存在，則呼叫consumer例項消費該值，否則什麼都不執行。舉個栗子：

String str = "hello java8";
// output: hello java8
Optional.ofNullable(str).ifPresent(System.out::println);

String str2 = null;
// output: nothing
Optional.ofNullable(str2).ifPresent(System.out::println);

filter,map,flatMap

在三個方法在前面講Stream的時候已經詳細講解過，讀者可以翻看之前寫的文章，這裡不再贅述。

orElse

如果value為空，則返回預設值，舉個栗子：

public void test(String city) {
 String defaultCity = Optional.ofNullable(city).orElse("unknown");
}

orElseGet

如果value為空，則呼叫Supplier例項返回一個預設值。舉個例子：

public void test2(String city) {
 // 如果city為空，則呼叫generateDefaultCity方法
 String defaultCity = Optional.of(city).orElseGet(this::generateDefaultCity);
}

private String generateDefaultCity() {
 return "beijing";
}

orElseThrow

如果value為空，則丟擲自定義異常。舉個栗子：

public void test3(String city) {
 // 如果city為空，則丟擲空指標異常。
 String defaultCity = Optional.of(city).orElseThrow(NullPointerException::new);
}

5. 使用Optional重構程式碼

再看一遍重構之前的程式碼，使用了三個if使程式碼巢狀層次變得很深。

// before refactor
public String getCity2(Person person) {
 if (person != null) {
  House house = person.getHouse();
  if (house != null) {
   Address address = house.getAddress();
   if (address != null) {
    String city = address.getCity();
    return city;
   }
  }
 }
 return "unknown";
}

使用Optional重構

public String getCityUsingOptional(Person person) {
 String city = Optional.ofNullable(person)
   .map(Person::getHouse)
   .map(House::getAddress)
   .map(Address::getCity).orElse("Unknown city");
 return city;
}

只使用了一行程式碼就獲取到city值，不用再去不斷的判斷是否為空，這樣寫程式碼是不是很優雅呀。趕緊用Optional重構你的專案吧~

總結

到此這篇關於利用Java8 Optional類優雅如何地解決空指標問題的文章就介紹到這了,更多相關Java8 Optional類解決空指標內容請搜尋我們以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以後多多支援我們！