为何要用 Optional

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java中尝试访问空引用的属性调用空引用的方法是会报空指针NullPointerException异常。实际项目中会处理大量为空的值，代码会有很多的条件判断，难以阅读与维护。

一、Optional定义

Optional类引入了一种显式的方式来处理可能为空的对象，强制程序员在可能为空的情况下进行显式的处理，以避免空指针异常。

Optional类似容器，可以包含各种类型的值，也可以为null。Optional类提供了一系列方法来方便地操作内部的值。常用的方法有get、orElse、orElseGet、orElseThrow等。

Optional的设计也考虑了函数式编程的原则，可以与Lambda表达式和StreamAPI等特性结合使用，可以进行链式调用替代命令式编程的方式通过编写if条件语句检查null值。

二、Optional对象的方法

首先我们需要创建两个类，User类与UserRepository类。

User类

UserRepository类

1.isPresent、isEmpty方法 

isPresent方法用于检查optional内是否存在值，返回为布尔值，存在为true，不存在为false。

isEmpty方法用于检查optional内是否为空，返回为布尔值，为空为true，不为空为false。

返回值为false与true。

2.empty、of、ofNullable方法

若创建的对象为null，则可以采用empty()方法。

创建不为null的对象需要调用of方法，此时若value为null，则抛出NullPointerException异常。

若想要创建可能为null的对象，可以使用ofNullable( )方法。

3.get、orElse、orElseGet与orElseThrow方法

取值可以使用get()方法，若取值对象为null，会报java.util.NoSuchElementException异常（并非java.lang.NullPointerException异常）。

我们这里修改UserRepository类中的findUserByName方法，使其返回值为Optional对象。

orElse是Optional类中的一个重要方法,它用于获取值或在值为空的情况下提供一个默认值。

orElse方法即使读到的数据不为null，仍会创建一个新User对象。因此最好使用只有读到的数据为null的时候才会新建对象的orElseGet方法。
orElseGet方法的参数为Supplier的函数式接口，需要使用Lambda表达式实现。

orElseThrow方法用于在 Optional 对象中的值为空时抛出一个指定的异常。
orElseThrow方法通过Supplier的函数式接口，可以生成自定义异常，默认抛出异常为java.util.NoSuchElementException。

4.ifPresent、ifPresentOrElse、filter方法

ifPresent方法参数中若对象不为null，则会执行Labmda中的方法；

若参数对象为null，则不会执行Labmda中的方法，也不会报错。

当我们希望值为空时进行其他操作，需要使用ifPresentOrElse方法。

若满足filter方法中的条件，则会返回包含值的Optional对象，如果不满足，则返回空的Optional对象

OPtionals<User> op=optionalUser.filter(user->user.getFullName().equals("Peter parker"));
sout(op.isPresent());

5.Map与flatMap方法 

进行两个方法前需要将User类中的 getFullName方法返回值修改为Optional。

map方法：对Optional中的值进行转换（若值为空，则map方法什么也不会做，直接返回空的Optional对象）。
这个变换基于提供该map的函数，并且这个变换是可选的，如果optional的值为空则不会做任何改变，并且map方法不会改变原始的Optional对象，而返回新的Optional对象，因此可以链式调用进行多个转换操作。

flatmap方法用于扁平化嵌套的Optional结构，以避免引入不必要的嵌套层级，具体为flatmap的转换函数返回的必须是另一个Optional对象，意味着flatMap方法可以用于嵌套的Optional情况，可以将两个为嵌套关系的Optional对象转换为一个。如果原始的Optional对象为空，或转换函数返回的Optional对象为空，那么最终得到的也是为空的Optional对象。

若只需要对Optional对象中的值进行转换，而不需要嵌套的Optional，那么使用map方法更合适
如果要进行一些操作返回另外一个Optional对象，flatmap方法更合适。

6.Stream方法 

Optional的stream方法，可以将Optional对象转换为Stream对象，对其中的值进行流操作，如果Optional对象包含值，则将这个值封装到一个Stream流中，如果Optional对象为空，则创造一个为空的Stream流

三、不适合使用Optional对象的情况

不应该用于类的字段，会增加内存消耗，并使序列化变得复杂；

不应该用于方法参数，使方法的理解和使用变得复杂；

不应用于构造器参数，迫使调用者创建Optional实例，应该通过构造器重载解决；

不应该用于集合的参数，集合已经很好的处理空集合的情况，没必要使用Optional包装集合；

不建议使用get方法，若为null会报错。

四、以下是如何处理和避免Java8 Optional错误的一些建议：

在使用get()方法之前，一定要使用isPresent()方法检查Optional对象是否存在。

不要使用isPresent()方法和orElse()方法。而应该使用orElseGet()方法，让程序只在需要时才执行Supplier。

不要将Optional作为类的字段或方法的参数。这会导致类或方法变得混乱且难以维护。尽可能将Optional用于返回值，只在有需要时才将其用于参数。

避免在递归方法中使用Optional。在Java中递归是简洁明了的，但在递归方法中使用Optional 会导致程序的性能大幅下降。