JAVA8系列教程-Optionals

我们所有人都必须NullPointerException在我们的应用程序中遇到过。当您尝试利用尚未初始化的对象引用，使用null初始化或根本不指向任何实例的对象引用时，会发生此异常。NULL仅表示“不存在值”。罗马人很可能只是一个人，没有遇到这个空洞的问题，而是从I，II，III开始计数（不为零）。也许，他们无法模拟市场上苹果的缺乏。[:-)]

“我称之为我十亿美元的错误。” – CAR Hoare爵士，关于他的无效参考文献的发明

在本文中，我将讨论此特定用例的Java 8功能之一，即Optional。为了清楚和区分多个概念，本文分为多个部分。

讨论要点

1）什么是空值？
2）仅返回null有什么问题？
3）Java 8 Optionals如何提供解决方案？
    a）创建可选对象
    b）如果存在
    值，则执行
    某些
操作c）默认值/ 不存在值和操作d）拒绝某些值使用过滤器方法4）可选里面的东西使其起作用？
5）可选试图解决什么？
6）Optional不尝试解决的问题是什么？
7）应该如何使用可选的？
8）结论

1）什么是空值？

在Java中，我们使用引用类型来访问对象，并且当我们没有特定的对象来指向我们的引用时，则将此类引用设置为null表示不存在值。对？

null的使用是如此普遍，以至于我们很少对此多加思考。例如，对象的字段成员会自动初始化为null，程序员通常在没有初始值可给它们的情况下将引用类型初始化为null，并且通常，每次我们不知道或不知道时，都会使用null没有参考价值。

2）仅返回null有什么问题？

通常，API设计人员将描述性的Java文档放入API中，并在其中提到API可以返回空值，在这种情况下可以返回null。现在，问题在于API的调用者可能由于某种原因而错过了阅读javadoc的时间，而忘记了处理null的情况。将来肯定会是一个错误。

并且相信我，这经常发生，并且是空指针异常的主要原因之一，尽管不是唯一的原因。因此，在这里上一课，当您第一次使用它时，请务必先阅读它的Java dcos（…至少是[[-]]）。

现在我们知道在大多数情况下null是一个问题，什么是最好的处理方式？

一个好的解决方案是始终使用一些value初始化对象引用，而永远不要使用null 初始化。这样，您将永远不会遇到NullPointerException。很公平。但实际上，我们始终没有默认值作为参考。那么，这些案件应该如何处理？

上述问题在许多方面都是正确的。好吧，Java 8Optionals是这里的答案。

3）Java 8 Optionals如何提供解决方案？

可选的是用非空值替换可空T引用的方法。Optional可以包含非空T引用（在这种情况下，我们称该引用为“存在”），也可以不包含任何内容（在这种情况下，我们称该引用为“不存在”）。

请记住，从来没有说过可选的“ contain null”。

您还可以将Optional视为包含值或不包含值的单值容器。

重要的是要注意，Optional类的目的不是替换每个单个空引用。相反，它的目的是帮助设计更易于理解的API，以便仅通过读取方法的签名即可知道是否可以期望一个可选值。这迫使您从Optional中获取值并对其进行处理，同时处理Optional为空的情况。好吧，这正是空引用/返回值的解决方案，最终导致NullPointerException。

以下是一些示例，以了解有关应如何在应用程序代码中创建和使用Optional的更多信息。

a）创建可选对象

创建Optional的主要方法有3种。

i）使用Optional.empty（）创建空的可选。

ii）使用Optional.of（）创建具有默认非空值的可选项。如果在of（）中传递null，则立即引发NullPointerException。

iii）使用Optional.ofNullable（）创建一个可选对象，该对象可以包含空值。如果parameter为null，则生成的Optional对象将为空（请记住，该值不存在；请勿将其读取为null）。

b）如果存在可选值，则执行某些操作

您得到的Optional对象是第一步。现在让我们在检查其内部是否包含任何值之后使用它。

您也可以将以下代码重写为上面的代码。但是，这不是推荐的用法，Optional因为它与嵌套null检查相比没有太大的改进。它们看起来确实完全相似。

如果Optional对象为空，则不会打印任何内容。

c）默认/不存在的值和动作

如果确定操作结果为空，则编程中的典型模式是返回默认值。通常，您可以使用三元运算符。但是使用Optionals，您可以编写如下代码：

d）使用过滤方法拒绝某些值

通常，您需要在对象上调用方法并检查一些属性。例如，在下面的示例代码中，检查公司是否设有“财务”部门；如果有，请打印出来。

所述过滤器的方法需要一个谓词作为参数。如果Optional对象中存在一个值并且该值与谓词匹配，则filter方法将返回该值；否则，该方法将返回该值。否则，它返回一个空Optional对象。如果在Stream接口上使用了filter方法，则可能已经看到了类似的模式。

很好，这段代码看起来更接近问题陈述，并且没有妨碍我们进行冗长的null检查！

哇！！从编写痛苦的嵌套null检查到编写可组合，可读且可更好地免受null指针异常保护的声明性代码，我们已经走了很长一段路。

4）Optional内部有什么使它起作用？

如果打开Optional.java的源代码，则会发现Optional持有的值定义为：

并且，如果您定义一个空的Optional，则它声明如下。static关键字可确保每个VM通常仅存在一个空实例。

默认的no-args构造函数是define private，因此您不能创建Optional的实例，除了上面给出的3种方法。

当创建一个Optional时，下面的调用将在末尾发生，并将传递的值分配给'value'属性。

当您尝试从Optional获取值时，如果NoSuchElementException引发了其他情况，则将获取值：

同样，在Optional类中定义的其他函数仅在'value'属性周围运行。浏览Optional.java的源代码以获取更多信息。

5）可选试图解决什么？

Optional通过增加考虑到有时缺少返回值来构建更具表现力的API的可能性，尝试减少Java系统中空指针异常的数量。如果Optional从一开始就存在，那么今天大多数库和应用程序可能会更好地处理缺少的返回值，从而减少了空指针异常的数量以及总体上的错误总数。

通过使用Optional，用户不得不考虑特殊情况。除了为null命名而提高了可读性之外，Optional的最大优点是它的防白痴能力。如果您要完全编译程序，它会迫使您积极考虑不存在的情况，因为您必须积极展开Optional并解决该失败情况。

6）Optional不尝试解决的问题是什么？

可选并不是避免所有类型的空指针的机制。例如，仍然必须测试方法和构造函数的强制输入参数。

像使用null时一样，Optional不能帮助传达缺失值的含义。因此，该方法的调用者仍然必须检查API的javadoc以了解缺少Optional的含义，以便正确处理它。

请注意，这Optional并不是要在以下情况下使用，因为它可能不会给我们带来任何好处：

• 在域模型层中（不可序列化）
• 在DTO中（不可序列化）
• 在方法的输入参数中
• 在构造函数参数中

7）应该如何使用可选的？

几乎所有时候都应该使用Optional 作为可能不返回值的函数的返回类型。

这是来自OpenJDK邮件列表的报价：

JSR-335 EG非常强烈地认为Optional不应仅用于支持option-return成语。
有人建议甚至将其重命名为“ OptionalReturn ”。

从本质上讲，这意味着Optional仅当它们确实达到目的时才应将其用作某些服务，存储库或实用程序方法的返回类型。

8）结论

在本文中，我们了解了如何采用新的Java SE 8java.util.Optional。Optional的目的不是替换代码库中的每个单个null引用，而是帮助您设计更好的API，在这些API中，仅通过读取方法的签名，用户就可以知道是否期望可选值并适当地对其进行处理。 。

这就是这个很棒的功能。在评论部分让我知道您的想法。