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标题: 【上海校区】给女朋友讲解什么是Optional【JDK 8特性】 [打印本页]
作者: 不二晨    时间: 2018-11-23 09:57
标题: 【上海校区】给女朋友讲解什么是Optional【JDK 8特性】
前言
只有光头才能变强
前两天带女朋友去图书馆了，随手就给她来了一本《与孩子一起学编程》的书，于是今天就给女朋友讲解一下什么是Optional类。
不知道大家还记得上一篇《阿里巴巴 Java开发手册》读后感不，当时阅读到空指针异常(NPE)时，书上提到JDK 8有个Optional类供我们使用，该类可以尽可能地防止出现空指针异常(NPE)。
文本力求简单讲清每个知识点，希望大家看完能有所收获
一、基础铺垫我们都知道JDK 8最重要的新特性是Lambda表达式，这个可以让我们简化非常多的代码编写，不知道大家会使用了没有。这里我简单跟大家来回顾一下~
1.1Lambda简化代码例子下面就以几个例子来看看Lambda表达式是怎么简化我们代码的编写的。
首先我们来看看创建线程：
public static void main(String[] args) {    // 用匿名内部类的方式来创建线程    new Thread(new Runnable() {        @Override        public void run() {            System.out.println("公众号：Java3y---回复1进群交流");        }    });    // 使用Lambda来创建线程    new Thread(() -> System.out.println("公众号：Java3y---回复1进群交流"));}复制代码再来看看遍历Map集合：
public static void main(String[] args) {    Map<String, String> hashMap = new HashMap<>();    hashMap.put("公众号", "Java3y");    hashMap.put("交流群", "回复1");    // 使用增强for的方式来遍历hashMap    for (Map.Entry<String, String> entry : hashMap.entrySet()) {        System.out.println(entry.getKey()+":"+entry.getValue());    }    // 使用Lambda表达式的方式来遍历hashMap    hashMap.forEach((s, s2) -> System.out.println(s + ":" + s2));}复制代码在List中删除某个元素
public static void main(String[] args) {    List<String> list = new ArrayList<>();    list.add("Java3y");    list.add("3y");    list.add("光头");    list.add("帅哥");        // 传统的方式删除"光头"的元素    ListIterator<String> iterator = list.listIterator();    while (iterator.hasNext()) {        if ("光头".equals(iterator.next())) {            iterator.remove();        }    }    // Lambda方式删除"光头"的元素    list.removeIf(s -> "光头".equals(s));        // 使用Lambda遍历List集合    list.forEach(s -> System.out.println(s));}复制代码从上面的例子我们可以看出，Lambda表达式的确是可以帮我们简化代码的。
1.1函数式接口使用Lambda表达式，其实都是建立在函数式接口上的。我们看看上面的代码的接口：
创建多线程的Runnable接口：
@FunctionalInterfacepublic interface Runnable {    public abstract void run();}复制代码遍历HashMap的BiConsumer接口：
@FunctionalInterfacepublic interface BiConsumer<T, U> {    void accept(T t, U u);    default BiConsumer<T, U> andThen(BiConsumer<? super T, ? super U> after) {        Objects.requireNonNull(after);        return (l, r) -> {            accept(l, r);            after.accept(l, r);        };    }}复制代码在List中删除元素的Predicate接口：
@FunctionalInterfacepublic interface Predicate<T> {    boolean test(T t);    default Predicate<T> and(Predicate<? super T> other) {        Objects.requireNonNull(other);        return (t) -> test(t) && other.test(t);    }    default Predicate<T> negate() {        return (t) -> !test(t);    }    default Predicate<T> or(Predicate<? super T> other) {        Objects.requireNonNull(other);        return (t) -> test(t) || other.test(t);    }    static <T> Predicate<T> isEqual(Object targetRef) {        return (null == targetRef)                ? Objects::isNull                : object -> targetRef.equals(object);    }}复制代码函数式接口的特点：由@FunctionalInterface注解标识，接口有且仅有一个抽象方法！
1.2Lambda简单讲解或许我们一开始看到Lambda的时候，发现Lambda表达式的语法有点奇葩，甚至有点看不懂。没事，这里3y给大家用图的形式画一画：


以Runnable接口来举例：


再不济，我们在用IDE的时候，可以提示出Lambda表达式的语法的，这样可以帮我们快速上手Lambda表达式：


说白了，我们使用Lambda表达式的架子是这样的()->{}，具体的时候看看函数式接口的抽象方法要求就可以了，再不济就使用IDE智能提示。
1.3泛型回顾比如说public<U> Optional<U> map(Function<? super T, ? extends U> mapper)这个声明，你看懂了吗？
// 接口@FunctionalInterfacepublic interface Function<T, R> {    R apply(T t);}复制代码在泛型的上限和下限中有一个原则：PECS(Producer Extends Consumer Super)
解析：传入的参数是泛型 T 或者其父类，返回值是U或其子类。
具体可参考：
二、Optional类一句话介绍Optional类：使用JDK8的Optional类来防止NPE(空指针异常)问题。
接下来我们看看文档是怎么说的：
A container object which may or may not contain a non-null value.Additional methods that depend on the presence or absence of a contained value are provided
它是一个容器，装载着非NULL元素(或者没有装载元素)，提供了一系列的方法供我们判断该容器里的对象是否存在(以及后续的操作)。
Optional类的方法结构图：


2.1创建Optional容器我们先来看看Optional的属性以及创建Optional容器的方法：
        // 1、创建出一个Optional容器，容器里边并没有装载着对象    private static final Optional<?> EMPTY = new Optional<>();        // 2、代表着容器中的对象    private final T value;        // 3、私有构造方法    private Optional() {        this.value = null;    }        // 4、得到一个Optional容器，Optional没有装载着对象    public static<T> Optional<T> empty() {        @SuppressWarnings("unchecked")        Optional<T> t = (Optional<T>) EMPTY;        return t;    }        // 5、私有构造方法(带参数)，参数就是具体的要装载的对象，如果传进来的对象为null，抛出异常    private Optional(T value) {        this.value = Objects.requireNonNull(value);    }        // 5.1、如果传进来的对象为null，抛出异常    public static <T> T requireNonNull(T obj) {        if (obj == null)            throw new NullPointerException();        return obj;    }        // 6、创建出Optional容器，并将对象(value)装载到Optional容器中。        // 传入的value如果为null，抛出异常(调用的是Optional(T value)方法)    public static <T> Optional<T> of(T value) {        return new Optional<>(value);    }        // 创建出Optional容器，并将对象(value)装载到Optional容器中。        // 传入的value可以为null，如果为null，返回一个没有装载对象的Optional对象    public static <T> Optional<T> ofNullable(T value) {        return value == null ? empty() : of(value);    }复制代码所以可以得出创建Optional容器有两种方式：
下面我们简单就可以看看用法了：
现在我有一个User对象，这里用到了Lombok，有兴趣的同学可去学学了解一下：两个月的Java实习结束，继续努力
import lombok.Data;@Datapublic class User {    private Integer id;    private String name;    private Short age;}复制代码测试：
public static void main(String[] args) {    User user = new User();    User user1 = null;    // 传递进去的对象不可以为null，如果为null则抛出异常    Optional<User> op1 = Optional.of(user1);    // 传递进去的对象可以为null，如果为null则返回一个没有装载对象的Optional容器    Optional<User> op2 = Optional.ofNullable(user);}复制代码

2.2Optional容器简单的方法// 得到容器中的对象，如果为null就抛出异常public T get() {    if (value == null) {        throw new NoSuchElementException("No value present");    }    return value;}// 判断容器中的对象是否为nullpublic boolean isPresent() {    return value != null;}// 如果容器中的对象存在，则返回。否则返回传递进来的参数public T orElse(T other) {    return value != null ? value : other;}复制代码这三个方法是Optional类比较常用的方法，并且是最简单的。(因为参数不是函数式接口)
下面我们继续看看用法：
public static void main(String[] args) {        User user = new User();        User user1 = null;        Optional<User> op1 = Optional.ofNullable(user);        System.out.println(op1.isPresent());        System.out.println(op1.get());        System.out.println(op1.orElse(user1));    }复制代码结果很明显，因为我们的user是不为null的：


我们调换一下顺序看看：
public static void main(String[] args) {    User user = new User();    User user1 = null;    Optional<User> op1 = Optional.ofNullable(user1);    System.out.println(op1.isPresent());    System.out.println(op1.orElse(user));    System.out.println(op1.get());}复制代码

2.3Optional容器进阶用法当然了，我们到目前为止看起来Optional类好像就这么一回事了，这样代码写起来还不如我自己判断null呢...
我们对比一下：


我们可以发现，手动判断是否为null好像还更方便简洁一点呢。
所以，我们带函数式接口的方法登场了！
2.3.1ifPresent方法首先来看看ifPresent(Consumer<? super T> consumer)方法
public void ifPresent(Consumer<? super T> consumer) {    if (value != null)        consumer.accept(value);}@FunctionalInterfacepublic interface Consumer<T> {    void accept(T t);}复制代码如果容器中的对象存在，则调用accept方法，比如说：
public static void main(String[] args) {    User user = new User();    user.setName("Java3y");    test(user);}public static void test(User user) {    Optional<User> optional = Optional.ofNullable(user);    // 如果存在user，则打印user的name    optional.ifPresent((value) -> System.out.println(value.getName()));    // 旧写法    if (user != null) {        System.out.println(user.getName());    }}复制代码2.3.2orElseGet和orElseThrow方法直接看源码：
// 如果对象存在，则直接返回，否则返回由Supplier接口的实现用来生成默认值public T orElseGet(Supplier<? extends T> other) {    return value != null ? value : other.get();}@FunctionalInterfacepublic interface Supplier<T> {    T get();}// 如果存在，则返回。否则抛出supplier接口创建的异常public <X extends Throwable> T orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier) throws X {    if (value != null) {        return value;    } else {        throw exceptionSupplier.get();    }}复制代码例子：
public static void main(String[] args) {    User user = new User();    user.setName("Java3y");    test(user);}public static void test(User user) {    Optional<User> optional = Optional.ofNullable(user);    // 如果存在user，则直接返回，否则创建出一个新的User对象    User user1 = optional.orElseGet(() -> new User());        // 旧写法    if (user != null) {        user = new User();    }}复制代码总的来说跟我们上面所讲的orElse()差不多，只不过它可以通过Supplier接口的实现来生成默认值。
2.3.3filter方法直接看源码：
// 如果容器中的对象存在，并且符合过滤条件，返回装载对象的Optional容器，否则返回一个空的Optional容器public Optional<T> filter(Predicate<? super T> predicate) {    Objects.requireNonNull(predicate);    if (!isPresent())        return this;    else        return predicate.test(value) ? this : empty();}// 接口@FunctionalInterfacepublic interface Predicate<T> {    boolean test(T t);}复制代码返回Optional对象我们就可以实现链式调用了！
例子：
public static void test(User user) {    Optional<User> optional = Optional.ofNullable(user);    // 如果容器中的对象存在，并且符合过滤条件，返回装载对象的Optional容器，否则返回一个空的Optional容器    optional.filter((value) -> "Java3y".equals(value.getName()));}复制代码2.3.4map方法直接看源码：
// 如果容器的对象存在，则对其执行调用mapping函数得到返回值。然后创建包含mapping返回值的Optional，否则返回空Optional。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));    }}// 接口@FunctionalInterfacepublic interface Function<T, R> {    R apply(T t);}复制代码例子：
public static void test(User user) {    Optional<User> optional = Optional.ofNullable(user);    // 如果容器的对象存在，则对其执行调用mapping函数得到返回值。然后创建包含mapping返回值的Optional，否则返回空Optional。    optional.map(user1 -> user1.getName()).orElse("Unknown");}// 上面一句代码对应着最开始的老写法：public String tradition(User user) {    if (user != null) {        return user.getName();    }else{        return "Unknown";    }}复制代码2.3.5flatMap方法直接看源码：
// flatMap方法与map方法类似，区别在于apply函数的返回值不同。map方法的apply函数返回值是? extends U，而flatMap方法的apply函数返回值必须是Optionalpublic<U> Optional<U> flatMap(Function<? super T, Optional<U>> mapper) {    Objects.requireNonNull(mapper);    if (!isPresent())        return empty();    else {        return Objects.requireNonNull(mapper.apply(value));    }}复制代码2.3.6总结再来感受一下Optional的魅力
public static void main(String[] args) {    User user = new User();    user.setName("Java3y");    System.out.println(test(user));}// 以前的代码v1public static String test2(User user) {    if (user != null) {        String name = user.getName();        if (name != null) {            return name.toUpperCase();        } else {            return null;        }    } else {        return null;    }}// 以前的代码v2public static String test3(User user) {    if (user != null && user.getName() != null) {        return user.getName().toUpperCase();    } else {        return null;    }}// 现在的代码public static String test(User user) {    return Optional.ofNullable(user)            .map(user1 -> user1.getName())            .map(s -> s.toUpperCase()).orElse(null);}复制代码Optional总结：
filter，map或flatMap一个函数，函数的参数拿到的值一定不是null。所以我们通过filter，map 和 flatMap之类的函数可以将其安全的进行变换，最后通过orElse系列，get，isPresent 和 ifPresent将其中的值提取出来。
其实吧，用Optional类也没有简化很多的代码，只是把NPE异常通过各种方法隐藏起来(包装了一层)。通过Lambda表达式可以让我们处理起来更加"优雅"一些。
三、最后之前在初学的时候没在意JDK8的特性，其实JDK更新很多时候都能给我们带来不少好处的(简化代码编写，提高性能等等)，所以作为一名Java程序员，还是得多学学新特性。(话说JDK9该类又有新特性了...)
如果你要评论“醒醒吧，程序员哪来的女朋友”，“我尿黄，让我来”之类的话，我建议你是不是好好反省一下自己，为什么别的程序员都有女朋友，就你没有，是不是自己技术不过关了？通过“工厂”找一个有那么难吗？再不济也能自己new一个出来啊。
当然了，我的女朋友是现实存在的。


【转载】
作者：Java3y
链接：https://juejin.im/post/5bf2b1ece51d45353026a915



作者: 小影姐姐    时间: 2018-11-26 14:12
作者: 不二晨    时间: 2018-11-28 15:44
奈斯



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