Optional

字数: 0 字时长: 0 分钟

1. 概述

在 Java 开发中，空指针异常 NullPointerException 非常常见，因此经常需要进行非空判断。

例如：

java

Author author = getAuthor();

if (author != null) {
    System.out.println(author.getName());
}

如果对象内部还包含其他对象，非空判断可能会越来越多，导致代码出现大量嵌套：

text

对象
 ↓
判断是否为空
 ↓
获取属性
 ↓
再次判断是否为空
 ↓
继续处理

JDK 8 引入了 Optional，用于表示：

一个值可能存在，也可能不存在。

通过 Optional 提供的方法，可以减少直接操作 null 时产生的空指针问题，并且很多函数式编程相关 API 也会使用 Optional。

2. 创建 Optional

Optional 可以理解为一个容器，用来包装一个可能为空的数据。

最常用的创建方式：

java

Optional.ofNullable(value)

2.1 ofNullable()

Optional.ofNullable() 无论传入的值是否为 null，都可以正常创建 Optional。

java

public class OptionalDemo {

    public static void main(String[] args) {
        Author author = getAuthor();

        Optional<Author> authorOptional = Optional.ofNullable(author);

        authorOptional.ifPresent(
                value -> System.out.println(value.getName())
        );
    }

    private static Author getAuthor() {
        Author author = new Author(
                1L,
                "蒙多",
                33,
                "一个从菜刀中明悟哲理的祖安人",
                null
        );

        return null;
    }
}

即使 getAuthor() 返回 null，也不会因为创建 Optional 而出现空指针异常。

实际使用时，也可以直接让方法返回 Optional：

java

public static void main(String[] args) {
    Optional<Author> authorOptional = getAuthorOptional();

    authorOptional.ifPresent(
            author -> System.out.println(author.getName())
    );
}

private static Optional<Author> getAuthorOptional() {
    Author author = new Author(
            1L,
            "蒙多",
            33,
            "一个从菜刀中明悟哲理的祖安人",
            null
    );

    return Optional.ofNullable(author);
}

这样调用方看到返回值：

java

Optional<Author>

就能够明确知道：

这个方法可能返回一个 Author，也可能没有数据。

在实际开发中，数据库查询也可能返回空数据。MyBatis 3.5 之后可以支持方法返回 Optional，可以直接将 DAO / Mapper 方法的返回值声明为 Optional<T>。

2.2 of()

如果可以确定数据一定不为 null，可以使用：

java

Optional.of(value)

例如：

java

public static void main(String[] args) {
    Author author = getAuthor();

    Optional<Author> authorOptional = Optional.of(author);

    authorOptional.ifPresent(
            value -> System.out.println(value.getName())
    );
}

private static Author getAuthor() {
    return new Author(
            1L,
            "蒙多",
            33,
            "一个从菜刀中明悟哲理的祖安人",
            null
    );
}

需要注意：

Optional.of() 不能接收 null，否则会直接抛出 NullPointerException。

例如：

java

Optional<Author> optional = Optional.of(null);

会报错：

因此，如果数据可能为空，通常使用：

java

Optional.ofNullable(value)

更加合适。

2.3 ofNullable() 原理

查看 ofNullable() 的源码：

核心逻辑可以理解为：

java

return value == null
        ? Optional.empty()
        : Optional.of(value);

也就是：

text

value == null
      ↓
Optional.empty()

value != null
      ↓
Optional.of(value)

2.4 empty()

Optional.empty() 用于创建一个内部没有数据的 Optional。

例如：

java

private static Optional<Author> getAuthorOptional() {
    Author author = new Author(
            1L,
            "蒙多",
            33,
            "一个从菜刀中明悟哲理的祖安人",
            null
    );

    return author == null
            ? Optional.empty()
            : Optional.of(author);
}

实际上这段代码可以直接使用：

java

return Optional.ofNullable(author);

因此一般情况下，直接使用 ofNullable() 会更加简洁。

3. 安全消费值

3.1 ifPresent()

获取到 Optional 后，如果只希望在数据存在时执行某个操作，可以使用：

java

ifPresent()

它会判断内部是否存在数据：

text

存在数据
   ↓
执行 Consumer

没有数据
   ↓
什么都不执行

例如：

java

public static void main(String[] args) {
    Optional<Author> authorOptional = getAuthorOptional();

    authorOptional.ifPresent(
            author -> System.out.println(author.getName())
    );
}

private static Optional<Author> getAuthorOptional() {
    Author author = new Author(
            1L,
            "蒙多",
            33,
            "一个从菜刀中明悟哲理的祖安人",
            null
    );

    return Optional.ofNullable(author);
}

相比：

java

if (author != null) {
    System.out.println(author.getName());
}

可以直接通过 Optional 对数据进行安全消费。

4. 获取值

4.1 get()

可以通过 get() 直接获取 Optional 中的数据：

java

Optional<Author> authorOptional = getAuthorOptional();

Author author = authorOptional.get();

System.out.println(author);

例如：

java

private static Optional<Author> getAuthorOptional() {
    return Optional.ofNullable(null);
}

此时再执行：

java

authorOptional.get();

会抛出异常。

因此：

不推荐在无法确定 Optional 一定有值时直接使用 get()。

5. 安全获取值

相比直接使用 get()，可以通过 Optional 提供的方法处理数据为空的情况。

5.1 orElseGet()

orElseGet() 用于：

有值就返回原来的值，没有值就通过 Supplier 创建一个默认值。

完整写法：

java

public static void main(String[] args) {
    Optional<Author> authorOptional = getAuthorOptional();

    Author author = authorOptional.orElseGet(
            new Supplier<Author>() {
                @Override
                public Author get() {
                    return new Author();
                }
            }
    );
}

private static Optional<Author> getAuthorOptional() {
    Author author = new Author(
            1L,
            "蒙多",
            33,
            "一个从菜刀中明悟哲理的祖安人",
            null
    );

    return Optional.ofNullable(null);
}

Lambda 简化：

java

public static void main(String[] args) {
    Optional<Author> authorOptional = getAuthorOptional();

    Author author = authorOptional.orElseGet(
            () -> new Author(
                    1L,
                    "锐雯",
                    33,
                    "一个从菜刀中明悟哲理的祖安人",
                    null
            )
    );
}

执行逻辑：

text

Optional 有值
     ↓
返回原来的值

Optional 没有值
     ↓
执行 Supplier
     ↓
返回默认值

例如：

text

有蒙多
  ↓
返回蒙多

没有数据
  ↓
返回锐雯

5.2 orElseThrow()

orElseThrow() 用于：

有值就返回数据，没有值就抛出指定异常。

完整写法：

java

Optional<Author> authorOptional = getAuthorOptional();

Author author = authorOptional.orElseThrow(
        new Supplier<RuntimeException>() {
            @Override
            public RuntimeException get() {
                return new RuntimeException("数据为空");
            }
        }
);

Lambda 简化：

java

Author author = authorOptional.orElseThrow(
        () -> new RuntimeException("数据为空")
);

这种方式在业务开发中比较常见，例如：

java

User user = userOptional.orElseThrow(
        () -> new RuntimeException("用户不存在")
);

抛出的异常可以继续交给 Spring 的统一异常处理机制进行处理。

6. 过滤

6.1 filter()

Optional 也提供了 filter()，可以对内部的数据进行条件过滤。

如果：

Optional 本身没有值
或者有值但不满足条件

最终都会得到一个空的 Optional。

例如：只处理年龄大于 18 岁的作者。

完整写法：

java

public static void main(String[] args) {
    Optional<Author> authorOptional = getAuthorOptional();

    authorOptional
            .filter(new Predicate<Author>() {
                @Override
                public boolean test(Author author) {
                    return author.getAge() > 18;
                }
            })
            .ifPresent(
                    author -> System.out.println(author.getName())
            );
}

private static Optional<Author> getAuthorOptional() {
    Author author = new Author(
            1L,
            "蒙多",
            33,
            "一个从菜刀中明悟哲理的祖安人",
            null
    );

    return Optional.ofNullable(author);
}

Lambda 简化：

java

Optional<Author> authorOptional = getAuthorOptional();

authorOptional
        .filter(author -> author.getAge() > 18)
        .ifPresent(author -> System.out.println(author.getName()));

执行过程：

text

Optional<Author>
      ↓
age > 18 ?
   ↙       ↘
 满足      不满足
  ↓          ↓
保留      Optional.empty()

7. 判断是否存在数据

7.1 isPresent()

isPresent() 用于判断 Optional 内部是否存在数据。

java

Optional<Author> authorOptional = getAuthorOptional();

if (authorOptional.isPresent()) {
    System.out.println(authorOptional.get().getName());
}

返回结果：

text

有值    → true

无值    → false

虽然可以这样使用，但：

java

if (optional.isPresent()) {
    optional.get();
}

本质上又回到了手动判断的写法。

如果只是有值时执行操作，通常更推荐：

java

authorOptional.ifPresent(
        author -> System.out.println(author.getName())
);

8. 数据转换

8.1 map()

Optional 提供了 map()，可以对内部的数据进行转换。

转换后的结果仍然会被 Optional 包装。

例如：

text

Optional<Author>
       ↓
map()
       ↓
Optional<List<Book>>

完整写法：

java

public static void main(String[] args) {
    Optional<Author> authorOptional = getAuthorOptional();

    authorOptional
            .map(new Function<Author, List<Book>>() {
                @Override
                public List<Book> apply(Author author) {
                    return author.getBooks();
                }
            })
            .ifPresent(
                    new Consumer<List<Book>>() {
                        @Override
                        public void accept(List<Book> books) {
                            System.out.println(books);
                        }
                    }
            );
}

private static Optional<Author> getAuthorOptional() {
    Author author = new Author(
            1L,
            "蒙多",
            33,
            "一个从菜刀中明悟哲理的祖安人",
            null
    );

    return Optional.ofNullable(author);
}

Lambda 简化：

java

public static void main(String[] args) {
    Optional<Author> authorOptional = getAuthorOptional();

    authorOptional
            .map(author -> author.getBooks())
            .ifPresent(books -> System.out.println(books));
}

执行过程：

text

Optional<Author>
       ↓
获取 books
       ↓
Optional<List<Book>>
       ↓
ifPresent()
       ↓
使用 books

如果原来的 Optional 没有值，map() 中的转换逻辑也不会执行。

9. 常用方法小结

方法	作用
`ofNullable()`	将可能为 `null` 的数据包装成 `Optional`
`of()`	包装确定不为 `null` 的数据
`empty()`	创建一个空的 `Optional`
`ifPresent()`	有值时执行操作
`get()`	直接获取值，不推荐盲目使用
`orElseGet()`	无值时通过 `Supplier` 提供默认值
`orElseThrow()`	无值时抛出异常
`filter()`	对内部数据进行过滤
`isPresent()`	判断是否存在数据
`map()`	转换内部的数据

可以简单理解为：

text

ofNullable()
    ↓
包装可能为空的数据

ifPresent()
    ↓
有值就执行

orElseGet()
    ↓
没值就给默认值

orElseThrow()
    ↓
没值就抛异常

filter()
    ↓
过滤

map()
    ↓
转换

Optional 的核心不是“消灭 null”，而是明确表达一个值可能不存在，并提供一套更安全的方式处理这种情况。

网站公告

数据结构与算法

操作系统

计算机网络

计算机组成原理

Git

Docker

Optional

1. 概述

2. 创建 Optional

2.1 ofNullable()

2.2 of()

2.3 ofNullable() 原理

2.4 empty()

3. 安全消费值

3.1 ifPresent()

4. 获取值

4.1 get()

5. 安全获取值

5.1 orElseGet()

5.2 orElseThrow()

6. 过滤

6.1 filter()

7. 判断是否存在数据

7.1 isPresent()

8. 数据转换

8.1 map()

9. 常用方法小结

网站公告

Optional ​

1. 概述 ​

2. 创建 Optional ​

2.1 ofNullable() ​

2.2 of() ​

2.3 ofNullable() 原理 ​

2.4 empty() ​

3. 安全消费值 ​

3.1 ifPresent() ​

4. 获取值 ​

4.1 get() ​

5. 安全获取值 ​

5.1 orElseGet() ​

5.2 orElseThrow() ​

6. 过滤 ​

6.1 filter() ​

7. 判断是否存在数据 ​

7.1 isPresent() ​

8. 数据转换 ​

8.1 map() ​

9. 常用方法小结 ​

Optional

1. 概述

2. 创建 Optional

2.1 ofNullable()

2.2 of()

2.3 ofNullable() 原理

2.4 empty()

3. 安全消费值

3.1 ifPresent()

4. 获取值

4.1 get()

5. 安全获取值

5.1 orElseGet()

5.2 orElseThrow()

6. 过滤

6.1 filter()

7. 判断是否存在数据

7.1 isPresent()

8. 数据转换

8.1 map()

9. 常用方法小结