Optional 类是一个可以为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。
Optional 是个容器:它可以保存类型T的值,或者仅仅保存null。Optional提供很多有用的方法,这样我们就不用显式进行空值检测。
Optional 类的引入很好的解决空指针异常。
示例:
import java.util.Optional;public class Java8Tester {public static void main(String args[]){Java8Tester java8Tester = new Java8Tester();Integer value1 = null;Integer value2 = new Integer(10);// Optional.ofNullable - 允许传递为 null 参数Optional<Integer> a = Optional.ofNullable(value1);// Optional.of - 如果传递的参数是 null,抛出异常 NullPointerExceptionOptional<Integer> b = Optional.of(value2);System.out.println(java8Tester.sum(a,b));}public Integer sum(Optional<Integer> a, Optional<Integer> b){// Optional.isPresent - 判断值是否存在System.out.println("第一个参数值存在: " + a.isPresent());System.out.println("第二个参数值存在: " + b.isPresent());// Optional.orElse - 如果值存在,返回它,否则返回默认值Integer value1 = a.orElse(new Integer(0));//Optional.get - 获取值,值需要存在Integer value2 = b.get();return value1 + value2;}}
测试实体User
@Data@Accessors(chain = true)@AllArgsConstructor@NoArgsConstructorpublic class User {private String id;private String name;private Integer age;private LocalDate birthday;public User(String name) {this.name = name;}}
测试方法
private static User createUser(String id) {
log.info("执行了生成方法:::id===>{}", id);
return new User(id, "小米" + id, 18, LocalDate.now());
}
private static User getNull() {
return null;
}
一、Optional 常用方法及使用示例
1、静态方法
empty(),of(T value),ofNullable(T value)
1.1、of(T value),
- 方法作用: 为指定的值创建一个指定非 null 值的 Optional。
- 方法描述: of 方法通过工厂方法创建 Optional 实例,需要注意的是传入的参数不能为 null,否则抛出 NullPointerException。
- 返回类型: Optional
public static void testOf() {
// 传入正常值,正常返回一个 Optional 对象
Optional<User> optional1 = Optional.of(createUser("1"));
log.info("{}", optional1);
// 传入参数为 null,抛出 NullPointerException.
Optional<User> optional2 = Optional.of(getNull());
log.info("{}", optional2);
}
可以看到传入正常参数正常返回 Optional 对象,传入 null 参数返回 NullPointerException 异常。
1.2、empty()
源码:
public final class Optional<T> {
//省略....
private static final Optional<?> EMPTY = new Optional<>();
private Optional() {
this.value = null;
}
//省略...
public static<T> Optional<T> empty() {
@SuppressWarnings("unchecked")
Optional<T> t = (Optional<T>) EMPTY;
return t;
}
}
1.3、ofNullable()
- 方法作用: 为指定的值创建一个 Optional 对象,如果指定的参数为 null,不抛出异常,直接则返回一个空的 Optional 对象。
- 方法描述: ofNullable 方法是和 of 方式一样,都是用于创建 Optional 对象,只是传入的参数 null 时,会返回一个EMPTY对象,而不会抛出 NullPointerException 异常。
- 返回类型: Optional
public static void testOfNullable() {
// 传入正常值,正常返回一个 Optional 对象
Optional<User> optional1 = Optional.ofNullable(createUser("1"));
log.info("{}", optional1);
// 传入 null 参数,正常返回 Optional 对象
Optional<User> optional2 = Optional.ofNullable(null);
log.info("{}", optional2);
}
可以观察到正常传入值和传入 null 值时,都没有抛出异常。
该方法在开发中使用最多的
2、对象方法
- orElse(T other)
- orElseGet(Supplier other)
- orElseThrow(Supplier exceptionSupplier)
这三个函数都是在构造函数传入的value值为null时,进行调用的。
2.1、orElse()
- 方法作用: 如果该值存在就直接返回, 否则返回指定的其它值。
- 方法描述: orElse 方法实现很简单,就是使用三目表达式对传入的参数值进行 null 验证,即
value != null ? value : other;如果为 null 则返回 true,否则返回 false。 -
2.2、对象方法 orElseGet()
方法作用: 如果该值存在就返回值,否则触发 other,并返回 other 调用的结果。
- 方法描述: orElseGet 方法和 orElse 方法类似,都是在 Optional 值为空时,返回一个默认操作,只不过 orElse 返回的是默认值,而 orElseGet 是执行 lambda 表达式,然后返回 lambda 表达式执行后的结果。
- 返回类型: T
public static void testOrElseAndOrElseGet() {
//传入一个空值的情况
User user1 = getNullUser();
User user2 = getNullUser();
user1 = Optional.ofNullable(user1).orElse(createUser("1"));
user2 = Optional.ofNullable(user2).orElseGet(() -> createUser("2"));
log.info("当值为null时,orElse" + JSON.toJSONString(user1));
log.info("当值为null时,orElseGet" + JSON.toJSONString(user2));
//传入不为空值的情况
User user3 = createUser("10086");
User user4 = createUser("10000");
user3 = Optional.ofNullable(user3).orElse(createUser("3"));
user4 = Optional.ofNullable(user4).orElseGet(() -> createUser("4"));
log.info("当值不为null时,orElse" + JSON.toJSONString(user3));
log.info("当值不为null时,orElseGet" + JSON.toJSONString(user4));
}
执行结果如下:
结论:
当 Optional 值为空时:
orElse()和orElseGet()都会返回执行的结果
当 Optional 值不为空时:
orElse()会执行其中的方法,但是orElseGet()不会执行
2.3、对象方法 orElseThrow()
- 方法作用: 如果 Optional 存在该值,返回包含的值,否则抛出由 Supplier 继承的异常。
- 方法描述: orElseThrow 方法其实就是判断创建 Optional 时传入的参数是否为 null,如果是非 null 则返回传入的值,否则抛出 异常。
- 返回类型: T
public static void testOrElseThrow(){
// 传入 null 参数,获取一个 Optional 对象,并使用 orElseThrow 方法
User user2 = getNull();
User object2 = Optional.ofNullable(user2).orElseThrow(() -> new RuntimeException("参数为空===>抛出异常"));
log.info("输出的值为:" + object2);
}
可以观察到,当创建 Optional 时如果传入的参数为空则执行 Lambda 表达式代码逻辑后抛出异常信息,否则返回传入的参数值。
3、转换值方法
- map(Function mapper)
- flatMap(Function> mapper)
这两个函数,在函数体上没什么区别。
唯一区别的就是入参
map的入参类型为Function<? super T, ? extends U>
flapMap的入参类型为Function<? super T, Optional>
3.1、map()
- 方法作用: 如果有值,则对其执行调用映射函数得到返回值。如果返回值不为 null,则创建包含映射返回值的 Optional 作为 map 方法返回值,否则返回空 Optional。
- 方法描述:
map 方法主要用于获取某个对象中的某个属性值的 Optional 对象时使用。
map 方法调用时,首先验证传入的映射函数是否为空,如果为空则抛出异常。
然后,再检测 Optional 的 value 是否为空,如果是,则返回一个空 value 的 Optional 对象。
如果传入的映射函数和 Optinal 的 value 都不为空,则返回一个带 value 对象属性的 Optional 对象。
- 返回类型: Optional
public static void testMap() {
// 创建 map 对象
Map<String, User> userMap = new HashMap<>();
userMap.put("user1", createUser("1"));
userMap.put("user2", getNull());
//String name1 = Optional.ofNullable(userMap.get("user1")).map(value -> value.getName()).get();
String name1 = Optional.ofNullable(userMap.get("user1")).map(User::getName).get();
log.info("获取值===>{}", name1);
// 传入 Map 对象参数,获取一个 Optional 对象,获取 user2 属性
//String name2 = Optional.ofNullable(userMap.get("user2")).map(value -> value.getName()).get();
String name2 = Optional.of(Optional.ofNullable(userMap.get("user2")).orElse(createUser("0000"))).map(User::getName).get();
log.info("获取值===>{}", name2);
}

通过上面两个示例观察到,通过 Optional 对象的 map 方法能够获取映射对象中的属,创建 Optional 对象,并以此属性充当 Optional 的值,结合 orElse 方法,如果获取的属性的值为空,则设置默认值。
3.2、flatMap()
- 方法作用: 如果值存在,返回基于 Optional 包含的映射方法的值,否则返回一个空的 Optional。
- 方法描述:
flatMap 方法和 map 方法类似,唯一的不同点就是
map 方法会对返回的值进行 Optional 封装,
flatMap需要手动执行 Optional.of 或 Optional.ofNullable 方法对值进行封装。
返回类型: Optional
public static void testFlatMap() { // 创建 map 对象 Map<String, String> userMap = new HashMap<>(); userMap.put("name", "javaCoder"); userMap.put("sex", "男"); // 传入 Map 对象参数,获取一个 Optional 对象 Optional<Map<String, String>> optional1 = Optional.of(userMap); // 使用 Optional 的 flatMap 方法,获取 Map 中的 name 属性 // 然后通过获取的值手动创建一个新的 Optional 对象 Optional<String> optional2 = optional1.flatMap(value -> Optional.ofNullable(value.get("name"))); // 获取 Optional 的 value log.info("获取的 Optional 的值:" + optional2.get()); }
根据结果观察,可以看到 flatMap 和 map 方法没有什么区别,但是仔细看,代码中调用 flatMap 后,需要手动执行 of 或 ofNullable 方法创建了 Optional 对象。
4、判断方法
- isPresent()
- ifPresent(Consumer consumer)
isPresent即判断value值是否为空,
ifPresent就是在value值不为空时,做一些操作
4.1、isPresent()
- 方法作用: 如果值存在则方法会返回 true,否则返回 false。
- 方法描述: 该方法其实就是用于判断创建 Optional 时传入参数的值是否为空,实现代码就简单一行,即
value != null所以如果不为空则返回 true,否则返回 false。 返回类型: boolean
public static void testIsPresent() { // 传入正常值,正常返回一个 Optional 对象,并使用 isPresent 方法 Optional<User> optional1 = Optional.of(createUser("1")); log.info("传入正常值返回:" + optional1.isPresent()); // 传入参数为 null 生成一个 Optional 对象,并使用 isPresent 方法 Optional<User> optional2 = Optional.ofNullable(getNull()); log.info("传入 null 值返回:" + optional2.isPresent()); }
可以看到传入正常参数时调用 Optional 对象的 isPresent 方法时返回 true,传入 null 参数返回 false。
4.2、对象方法 get()
- 方法作用: 如果 Optional 有值则将其返回,否则抛出 NoSuchElementException 异常。
- 方法描述: get 方法内部实现其实就是判断 Otpional 对象中的 value 属性是否为 null,如果是就抛出 NoSuchElementException 异常,否则返回这个 value 值。
- 返回类型: T
可以观察到传入正常值的 Optional 调用 get 方法正常输出值,通过空的 optional 对象使用 get 方法获取值时,抛出 NoSuchElementException 异常:
4.2、对象方法 ifPresent()
- 方法作用: 如果值存在则使用该值调用 consumer , 否则不做任何事情。
- 方法描述: 该方法 ifPresent(Consumer<? super T> consumer) 中参数接收的是 Consumer 类,它包含一个接口方法 accept(),该方法能够对传入的值进行处理,但不会返回结果。这里传入参数可以传入 Lamdda 表达式或 Consumer 对象及实现 Consumer 接口的类的对象。
- 返回类型: void
可以观察到,调用 ifPresent 使用 lambda 或者内部匿名类方法,都是为了再执行 Optional 对象的 ifPresent 方法时,执行一段代码逻辑。public static void testIfPresent() { // 创建 Optional 对象,然后调用 Optional 对象的 ifPresent 方法,传入 Lambda 表达式 Optional<User> user1 = Optional.of(createUser("1")); Consumer<User> consumer = (v) -> { log.info("{}的年龄是{},生日是:{}", v.getName(), v.getAge(), v.getBirthday()); }; user1.ifPresent((value) -> log.info("直接实现:{}",value)); //传入实现 Consumer 匿名内部类 user1.ifPresent(consumer); }
5、过滤方法
5.1、filter(Predicate predicate)
- 方法作用: 如果有值并且满足断言条件返回包含该值的 Optional,否则返回空Optional.EMPTY。
- 方法描述: filter 方法通过传入的限定条件对 Optional 实例的值进行过滤,如果 Optional 值不为空且满足限定条件就返回包含值的 Optional,否则返回空的 Optional。这里设置的限定条件需要使用实现了 Predicate 接口的 lambda 表达式来进行配置。
- 返回类型: Optional
public static void testFilter() {
// 创建一个测试的 Optional 对象
Optional<User> optional = Optional.of(createUser("100"));
// 调用 Optional 的 filter 方法,设置一个满足的条件,然后观察获取的 Optional 对象值是否为空
optional = optional.filter((value) -> value.getAge() > 2);
log.info("Optional 的值不为空::" + optional.isPresent());
// 调用 Optional 的 filter 方法,设置一个不满足的条件,然后观察获取的 Optional 对象值是否为空
optional = optional.filter((value) -> value.getAge() < 2);
log.info("Optional 的值不为空::" + optional.isPresent());
}

根据结果可以观察到,可以通过 filter 设置一个条件来判断 Optional 的值,如果满足条件就返回带值的 Optional,否则返回空的 Optional。
二、Optional 常用示例组合
Optional 是个容器,它可用保存类型的 T 的值,即使 T 为 null 也可以使用 Optional 存储,这样我就不用显示进行空值检测,防止空指针异常。
在实际使用中这些方法常常组合使用。且很多方法也常与 Lambda 表达式结合,获取我们想要的结果的值。
对集合中的对象属性进行过滤
// 创建一个测试的用户集合
List<User> userList = new ArrayList<>();
// 创建几个测试用户
User user1 = new User("abc");
User user2 = new User("efg");
User user3 = null;
// 将用户加入集合
userList.add(user1);
userList.add(user2);
userList.add(user3);
// 创建用于存储姓名的集合
List<String> nameList = new ArrayList();
// 循环用户列表获取用户信息,值获取不为空且用户以 a 开头的姓名,
// 如果不符合条件就设置默认值,最后将符合条件的用户姓名加入姓名集合
for (User user : userList) {
nameList.add(Optional.ofNullable(user).map(User::getName).filter(value -> value.startsWith("a")).orElse("未填写"));
}
// 输出名字集合中的值
System.out.println("通过 Optional 过滤的集合输出:");
nameList.stream().forEach(System.out::println);

通过上面,可以观察到,使用 Optional 有时候可以很方便的过滤一些属性,而且它的方法可以通过链式调用,方法间相互组合使用,使我们用少量的代码就能完成复杂的逻辑。
判空写法
if(user!=null){
dosomething(user);
}
//Java8
Optional.ofNullable(user)
.ifPresent(u->{
dosomething(u);
});
