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可选通过提供容器对象处理可能为空的值,从而避免明显式null检查和nullpointerException。1.创建可选对象可通过Optional.of(value)、Optional.ofnullable(Value)和Optional.empty()不同方式实现。2.检查值是否包含使用ispresent()方法,但更推荐使用orelse、orelseget、orelsethrow等方法处理删除情况。3.获取值时建议避免直接使用get()方法,而是用orelse返回值或由供应商函数提供默认值或发送异常。4.链式操作通过map、flatmap和filter实现,可清晰处理默认可选及条件过滤。5.optiona l 在性能敏感的场景如循环中间隙创建、作为方法参数、集合元素或序列化时不适用。6.在继承代码中引入可选的可通过包装现有api、渐进替换、使用@nullable和@notnull注解以及线程使用get()方法等方式进行。
Optional本质上是为了解决Java中长期存在的NullPointerException问题,它提供了一种更优雅的方式来处理可能为空的值,从而避免显着式的null检查。
Optional提供了一种容器对象,它可以包含或不包含非空值。使用Optional,你可以更清晰地表达某个值可能缺失的情况,并强制调用者考虑这种情况,而不是简单地假设值总是存在。
Java中使用Optional避免Null检查:
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创建Optional对象:Optional.of(value):如果value为null,则抛出NullPointerException。适用于你确定value不为null的情况。Optional.ofNullable(value):如果创建value为null,则创建空的Optional对象。最常用的创建方式,因为它能安全地处理value可能为null的情况。Optional.empty():创建一个空的Optional对象。
检查Optional对象是否包含一个值:isPresent(): 如果Optional包含一个非null值,则返回true,否则返回false。虽然可以使用isPresent()进行检查,但更好的做法是使用orElse、orElseGet、orElseThrow等方法来处理值缺失的情况,避免明显式的if语句。
获取Optional对象中的值:get():如果Optional包含一个值,则返回该值;否则触发NoSuchElementException。不建议直接使用get()方法,因为它在Optional为空时会抛出异常,这与直接使用null没有本质区别。orElse(defaultValue):如果Optional包含一个值,则返回该值;否则返回指定的defaultValue。这是最常用的处理Optional为空情况的方法。
orElseGet(Supplier extends Tgt;supplier):如果Optional包含一个值,则该返回值;否则返回由Supplier函数提供的默认值。适用于计算默认值增长增大的情况,因为只有在Optional为空时才会调用Supplier。orElseThrow(Supplier extends Xgt;ExceptionSupplier):如果Optional包含一个值,则返回该值;否则触发由Supplier函数提供的异常。适用于需要明确指示值导出是一种错误的情况。
使用Optional进行链式操作:map(Function super T,? extends Ugt;mapper):Optional包含一个值,则执行值传递给mapper函数进行转换,并返回一个包含转换结果的Optional对象;否则返回一个空的Optional对象。flatMap(Function super T,Optionalgt;mapper):与map类似,但如果mapper返回函数是一个Optional对象。 flatMap用于处理描述符的Optional情况,避免出现Optionalgt;。filter(Predicate super Tgt; predicate): 如果Optional包含一个值,并且该值满足谓词条件,则返回包含该值的Optional对象;否则返回一个空的Optional对象。
示例:public class User { private String name; private Address address; public User(String name, Address address) { this.name = name; this.address = address; } public Optionallt;Addressgt; getAddress() { return Optional.ofNullable(address); } public String getName() { return name; }}public class Address { private String city; public Address(String city) { this.city = city; } public Optionallt;Stringgt; getCity() { return Optional.ofNullable(city); }}public class OptionalExample { public static void main(String[] args) { User user = new User(quot;Alicequot;, new Address(quot;New Yorkquot;)); User userWithoutAddress = new User(quot;Bobquot;, null); // 使用Optional获取用户城市,避免NullPointerException String city = user.getAddress() .flatMap(Address::getCity) .orElse(quot;Unknownquot;); // 如果地址或城市为空,返回 quot;Unknownquot; System.out.println(quot;City: quot; city); // 输出: City:纽约 String cityWithoutAddress = userWithoutAddress.getAddress() .flatMap(Address::getCity) .orElse(quot;Unknownquot;); System.out.println(quot;没有地址的城市: quot; cityWithoutAddress); // 输出: 没有地址的城市: Unknown // 使用可选进行条件过滤 user.getAddress() .filter(address -gt; a
ddress.getCity().isPresent() amp;amp; address.getCity().get().equals(quot;纽约quot;)) .ifPresent(address -gt; System.out.println(quot;用户住在纽约quot;)); // 输出: 用户住在纽约 userWithoutAddress.getAddress() .filter(address -gt; address != null amp;amp; address.getCity().isPresent() amp;amp;address.getCity().get().equals(quot;纽约quot;)) .ifPresent(address -gt; System.out.println(quot;没有地址的用户住在纽约quot;)); // 不输出}}登录后复制Optional的性能影响是什么?
Optional本身引入了额外的对象包装,在某些极端情况下,可能会对性能产生轻微的影响,但通常忽略不计。 关键在于使用正确的可选方法,避免过度使用和补补。例如,不应该将可选的辅助方法参数,或者在集合中使用可选的。真正影响性能和间隔的和注意可选的对象,尤其是在循环中。如果效能紧迫,并且你确定空检查的增加很少,那么直接使用空检查可能会更高效率。然而,在大多数情况下,可选带来的代码即时性和安全性提升显然超过了其潜在的性能损失。另外,JVM的优化器在某些情况下可以消除可选带来的额外开销。可选在哪些场景下不适用?
尽管可选在很多情况下能够有效避免NullPointerException,但它并不是万能的。以下是一些不适用可选的场景:作为方法参数:将可选方法参数通常不是一个好主意。这使得方法签名变得复杂,并且强制调用者必须创建一个可选对象,即使它们已经知道该值不为空。更合适的做法是使用重载方法,一个接受null值,一个不接受。在集合中使用:Listgt;这样的结构通常是不需要的。如果集合中的元素可能为null,直接使用List,并在处理元素时进行null检查。 或者,使用filter方法过滤掉空值。序列化:可选类本身并没有实现Serialized接口。因此,如果需要序列化包含可选字段的对象,需要特别注意。一种解决方案将可选字段替换为实际的值,并在反序列化时重新创建可选对象。另一种方案是使用第三方库,如Gson或Jackson,它们可以处理可选的序列化反和序列化。过度使用:不要使用可选而使用可选。
如果一个值总是存在,或者null值有明确的含义,那么使用Optional可能会使代码变得更加复杂。例如,对于基本类型,可以使用其对应的包装类型,并使用null表示特定的因为含义。如何在继承代码中使用Optional?
在继承代码中引入Optional可能需要一些技巧,很多现有的API可能不支持Optional。
包装现有API:可以创建一个包装类或方法,将现有的返回null的API包装成返回Optional的API。 例如:public class LegacyApiWrapper { public staticOptionallt;Stringgt;wrapLegacyApi(LegacyApilegacyApi,Stringinput){Stringresult=legacyApi.process(input);returnOptional.ofNullable(result);}}后续复制
进化替换:不要尝试一次性将所有null检查都替换成Optional。应该逐步在新的代码中使用Optional,并在重构继承代码时逐渐引入Optional。
使用@Nullable和@NotNull注解: 可以使用@Nullable和@NotNull注解来标记可能为null和不为null的参数和返回值。这可以帮助开发者更好地理解代码,并在编译时发现潜在的NullPointerException。许多IDE和静态分析工具都支持这些注解。
使用get()方法:在继承代码中使用Optional的时候,可能会遇到需要从Optional对象中获取值的情况。在这种情况下,应该尽量避免直接使用get()方法,而使用orElse、orElseGet或ElseThrow等方法来处理值缺失的情况。
总之,Optional是一个强大的工具,可以帮助你编写更安全、更谨慎的Java代码。但是,应该谨慎使用Optional,避免过度使用和中断。在继承代码中引入Optional时,需要采取逐步替换的策略,并注意与现有API的兼容性。
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