如何使用Optional擺脫NPE的折磨

這篇文章給大家分享的是有關(guān)如何使用Optional擺脫NPE的折磨的內(nèi)容。小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，一起跟隨小編過來看看吧。

在目前的工作中，我對Java中的Stream和Lambda表達式都使用得很多，之前也寫了兩篇文章來總結(jié)對應(yīng)的知識。

• 024：Java流實現(xiàn)Shell：cat 1.log | grep a | sort | uniq -c | sort -rn

• 函數(shù)式編程讓你忘記設(shè)計模式

不過對于Optional這個特性，一直沒有很好地使用起來，所以最近又開始閱讀《Java 8實戰(zhàn)》這本書，本文是針對其中第10章的一個學(xué)習(xí)總結(jié)。

背景

在Java中，如果你嘗試對null做函數(shù)調(diào)用，就會引發(fā)NullPointerException（NPE），NPE是Java程序開發(fā)中的最典型的異常，對于Java開發(fā)者來說，無論你是初出茅廬的新人和還工作多年的老司機，NPE經(jīng)常讓他們翻車。為了避免NPE，他們會加很多if判斷語句，使得代碼的可讀性變得很差。

從軟件設(shè)計的角度來看，null本身是沒有意義的語義，這是一種對缺失變量值的錯誤的建模。

從Java類型系統(tǒng)的角度看，null可以被賦值給任何類型的變量，并且不斷被傳遞，知道最后誰也不知道它是從哪里引入的。

Optional的引入

Java設(shè)計者從Haskell和Scala中獲取靈感，在Java 8中引入了一個新的類java.util.Optional<T>。如果一個接口返回Optional<Car>，可以表示一個人可能有車也可能沒有車，這個比簡單的返回Car要更明確，閱讀代碼的人不需要提前準(zhǔn)備業(yè)務(wù)知識。

Optional的目的就在于此：通過類型系統(tǒng)讓你的領(lǐng)域模型中隱藏的知識顯式地體現(xiàn)在你的代碼中。

Optional的使用

上面這張表里列舉了Optional的基礎(chǔ)API，我這里列舉了一些使用的tips：

• 你可以用ofNullable將一個可能為null的對象封裝為Optional對象，然后獲取值的時候使用orElse方法提供默認值；可以使用empty方法創(chuàng)建一個空的Optional對象；of方法一般不用，不過如果你知道某個值不可能為null，則可以用Optional封裝該值，這樣它一旦為null就會拋出異常。

  //empty方法的使用
  Optional<Car> optCar = Optional.empty();

//of方法的使用
Optional<Car> optCar = Optional.of(car);

//ofNullable方法的使用
Optional<Car> optCar = Optional.ofNullable(car);

 - 你可以使用map方法從Optional<T>對象中它封裝的值中的某個字段的值；
```Java
Optional<Insurance> optInsurance = Optional.ofNullable(insurance);
Optional<String> name = optInsurance.map(Insurance::getName);

• 如果需要連續(xù)、層層遞進的從某個對象鏈的末端獲取字段的值，則不能全部使用map方法，需要先使用flatMap，最后再使用map方法；

  //轉(zhuǎn)換之前
  public String getCarInsuranceName(Person person) {
  return person.getCar().getInsurance().getName();
  }

//轉(zhuǎn)換后
public String getCarInsuranceName(Optional<Person> person) {
return person.flatMap(Person::getCar)
.flatMap(Car::Insurance)
.map(Insurance::getName)
.orElse("Unknown");
}

 - Optional中的map、flatMap和filter方法，在概念是與Stream中對應(yīng)的方法都很類似，區(qū)別就在于Optional中的元素至多有一個，算是Stream的一種特殊情況——一種特殊的集合。
 - 不要使用ifPresent和get方法，它們本質(zhì)上和不適用Optional對象之前的模式相同，都是臃腫的if-then-else判斷語句；
- 由于Optional無法序列化，所以在領(lǐng)域模型中，無法將某個字段定義為Optional<T>的，原因是：Optional的設(shè)計初衷僅僅是要支持能返回Optional對象的語法，如果我們希望在域模型中引入Optional，則可以用下面這種替代的方法：
```Java
public class Person {
  private Car car;
  public Optional<Car> getCarAsOptional() {
    return Optional.ofNullable(car);
  }
}

• 不要使用基礎(chǔ)類型的Optional對象，原因是：基礎(chǔ)類型的Optional對象不支持map、flatMap和filter方法，而這些方法是Optional中非常強大的方法。

實戰(zhàn)案例

案例1：使用工具類方法改良可能拋出異常的API

Java方法處理異常結(jié)果的方式有兩種：返回null（或錯誤碼）；拋出異常，例如：Integer.parseInt(String)這個方法——如果無法解析到對應(yīng)的整型，該方法就拋出一個NumberFormationException，這種情況下我們一般會使用try/catch語句處理異常情況。

一般我們建議將try/catch塊單獨提取到一個方法中，在這里使用Optional設(shè)計這個方法，代碼如下。在開發(fā)中，可以嘗試構(gòu)建一個OptionalUtility工具類，將這些復(fù)雜的try/catch邏輯封裝起來。

public static Optional<Integer> stringToInt(String a) {
  try{
    return Optional.of(Integer.parseInt(s));
  } catch  (NumberFormationException e) {
    return Optional.empty();
  }
}

案例2：綜合案例

現(xiàn)在有個方法，是嘗試從一個屬性映射中獲取某個關(guān)鍵詞對應(yīng)的值，例子代碼如下：

   public static int readDuration(Properties properties, String name) {
        String value = properties.getProperty(name);
        if (value != null) {
            try {
                int i = Integer.parseInt(value);
                if (i > 0) {
                    return i;
                }
            } catch (NumberFormatException e) {

            }
        }
        return 0;
    }

使用Optional的寫法后，代碼如下所示：

    public static int readDurationWithOptional(Properties properties, String name) {
        return Optional.ofNullable(properties.getProperty(name))
            .flatMap(OptionalUtility::stringToInt)
            .filter(integer -> integer > 0)
            .orElse(0);
    }

如果需要訪問的屬性值不存在，Properites.getProperty(String)方法的返回值就是一個null，使用noNullable工廠方法就可以將該值轉(zhuǎn)換為Optional對象；接下來，可以使用flatMap將一個Optional<String>轉(zhuǎn)換為Optional<Integer>對象；最后使用filter過濾掉負數(shù)，然后就可以使用orElse獲取屬性值，如果拿不到則返回默認值0。

感謝各位的閱讀！關(guān)于“如何使用Optional擺脫NPE的折磨”這篇文章就分享到這里了，希望以上內(nèi)容可以對大家有一定的幫助，讓大家可以學(xué)到更多知識，如果覺得文章不錯，可以把它分享出去讓更多的人看到吧！