告别空指针让代码变优雅，Optional使用图文例子源码解读

小王写博客2023-10-18 9:48

一、前言

我们在开发中最常见的异常就是NullPointerException，防不胜防啊，相信大家肯定被坑过！

这种基本出现在获取数据库信息中、三方接口，获取的对象为空，再去get出现！

解决方案当然简单，只需要判断一下，不是空在去后续操作，为空返回！

所有在JDK8时出现了专门处理的方案，出来很早了，但是小编惭愧一直没有去使用它！

最近在看《Java开发手册》，一直想着提高自己的代码水平，文中就指出了使用Optional来解决NullPointerException！

二、Java开发手册规范

小编使用的是2022版的黄山版，29页写到：

【推荐】防止 NPE，是程序员的基本修养，注意 NPE 产生的场景：

  • 返回类型为基本数据类型，return 包装数据类型的对象时，自动拆箱有可能产生 NPE

反例：public int method() { return Integer 对象; }，如果为 null，自动解箱抛 NPE。

  • 数据库的查询结果可能为 null。
  • 集合里的元素即使 isNotEmpty，取出的数据元素也可能为 null。
  • 远程调用返回对象时，一律要求进行空指针判断，防止 NPE。
  • 对于 Session 中获取的数据，建议进行 NPE 检查，避免空指针。
  • 级联调用 obj.getA().getB().getC()；一连串调用，易产生 NPE。

正例：使用 JDK8 的 Optional 类来防止 NPE 问题。

这份手册还是不错的，推荐反复阅读，虽然进不去大厂，也要自觉约束自己的代码风格，努力向大厂靠！

大家现在不知道哪里找的可以下载一下：

《Java开发手册》

三、Optional常用方法

小编带大家一起从api文档中的方法，一个个带大家慢慢去了解它！

1. empty()

返回一个空的Optional实例：Optional.empty

java 复制代码 
Optional<Object> empty = Optional.empty();
log.info("empty值：{}",empty);

2. of(T value)

传入一个参数，返回一个Optional对象，如果参数为空，报NullPointerException！

java 复制代码 
Test testNew  = new Test();
Test test = null;
Optional<Test> optionalNew = Optional.of(testNew);
log.info(" optional对象：{}",optionalNew);
Optional<Test> optional = Optional.of(test);

源码查看：

我们看到参数为空会报NullPointerException，我们去方法内部看一下就明白了：

java 复制代码 
public static <T> Optional<T> of(T value) {
    return new Optional<>(value);
}
private Optional(T value) {
    this.value = Objects.requireNonNull(value);
}
public static <T> T requireNonNull(T obj) {
    if (obj == null)
        throw new NullPointerException();
    return obj;
}

我们发现是在Objects类中的requireNonNull方法中判断了是否为空！

这个还会出现NullPointerException，所以我们一般使用下面的这个方法！

3. ofNullable(T value)

参数传入一个对象，返回一个Optional对象，如果为空，将返回一个空的Optional对象，就等于Optional.empty

java 复制代码 
Test testNew  = new Test();
Test test = null;
Optional<Test> optionalNew = Optional.of(testNew);
log.info(" optional对象：{}",optionalNew);

Optional<Test> optionalTest = Optional.ofNullable(test);
log.info(" optional对象中的ofNullable方法返回值：{}",optionalTest);
Optional<Test> optionalTestNew = Optional.ofNullable(testNew);
log.info(" optional对象中的ofNullable方法new返回值：{}",optionalTestNew);

源码查看：

我们发现是在方法开始进行非空判断，再去调用上面的of(T value)方法

java 复制代码 
public static <T> Optional<T> ofNullable(T value) {
    return value == null ? empty() : of(value);
}

4. get()

如果此Optional中存在值，则返回该值，否则抛出NoSuchElementException。

java 复制代码 
Test testNew  = new Test();
Test test = null;
Optional<Test> optionalNew = Optional.of(testNew);
log.info(" optional对象：{}",optionalNew);
// Optional<Test> optional = Optional.of(test);

Optional<Test> optionalTest = Optional.ofNullable(test);
log.info(" optional对象中的ofNullable方法返回值：{}",optionalTest);
Optional<Test> optionalTestNew = Optional.ofNullable(testNew);
log.info(" optional对象中的ofNullable方法new返回值：{}",optionalTestNew);

Test test2 = optionalTestNew.get();
log.info("原来有值的：经过Optional包装后get后得到原来的值：{}",test2);
Test test1 = optionalTest.get();
log.info("原来没有值的：经过Optional包装后get后得到原来的值：{}",test1);

源码查看：

调用开始会进行值判断，如果为空则抛异常！

java 复制代码 
public T get() {
    if (value == null) {
        throw new NoSuchElementException("No value present");
    }
    return value;
}

5. isPresent()

如果存在值，则返回true，否则返回false。

这里代码就不加上面的，大家参考上面的获取一个Optional对象

java 复制代码 
boolean present = optionalTestNew.isPresent();
log.info("optionalTestNew调用是否为空：{}",present);
boolean present1 = optionalTest.isPresent();
log.info("optionalTest调用是否为空：{}",present1);

源码查看：

这就比较简单了!

java 复制代码 
public boolean isPresent() {
   return value != null;
}

6. ifPresent(Consumer<? super T> consumer)

如果存在值，则使用该值调用指定的使用者，否则不执行任何操作。

主要的就是入参数一个函数式接口，有值就会去执行，为空则不进行任何操作！

小技巧：

开始对lambda不了解时，可以先按照上面这种方式进行写，

大家可以看到Idea给置灰了，就是可以优化，我们Alt+Enter

然后再次Enter就会变成后面的lambda！

java 复制代码 
optionalTest.ifPresent(new Consumer<Test>() {
    @Override
    public void accept(Test test) {
        log.info("我是调用ifPresent执行后的打印=====");
    }
});
optionalTestNew.ifPresent(testInner -> log.info("我是调用ifPresent执行后的打印"));

源码查看：

还是先判断不为空才去执行函数式接口！

java 复制代码 
public void ifPresent(Consumer<? super T> consumer) {
    if (value != null)
        consumer.accept(value);
}

7. filter(Predicate<? super T> predicate)

如果存在值，并且该值符合规则，则返回描述该值的Optional，否则返回空Optional

是一个Predicate函数接口，可以传入实现了Predicate接口的lambda表达式！

如果不符合条件就会返回一个Optional.empty

java 复制代码 
testNew.setName("萧炎");
testNew.setAge(33);
Optional<Test> optionalTest1 = optionalTestNew.filter(test1 -> test1.getAge() > 30);
log.info("过滤后的结果：{}",optionalTest1.get());

源码查看：

就是判断一下表达式和值是否为空，然后就是根据规则判断

java 复制代码 
public Optional<T> filter(Predicate<? super T> predicate) {
   Objects.requireNonNull(predicate);
    if (!isPresent())
        return this;
    else
        return predicate.test(value) ? this : empty();
}

8. map(Function<? super T,? extends U> mapper)

如果存在值，则将提供的映射函数应用于该值，如果结果为非空，则返回描述结果的Optional。否则，返回空的Optional。

也是一个函数式接口！

java 复制代码 
Optional<String> stringOptional = optionalTestNew.map(Test::getName);
log.info("map后获得字段值：{}",stringOptional.get());

源码查看：

也是进行非空判断，然后执行lambda得到字段后放到ofNullable方法中！

java 复制代码 
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));
    }
}

9. flatMap(Function<? super T,Optional<U>> mapper)

如果存在值，则将提供的Optional方位映射函数应用于该值，返回该结果，否则返回空的Optional。此方法类似于map，但提供的映射器的结果已经是可选的，并且如果调用，flatMap不会不会在最后进行任何包装。

java 复制代码 
Optional<String> optional = optionalTestNew.flatMap(OptionalTest::getFlatMap);
log.info("flatMap后得到的字段：{}",optional.get());

private static Optional<String> getFlatMap(Test test){
    return Optional.ofNullable(test).map(Test::getName);
}


源码查看：

也是进行非空判断，然后和map不同的是不执行ofNullable方法

java 复制代码 
public<U> Optional<U> flatMap(Function<? super T, Optional<U>> mapper) {
    Objects.requireNonNull(mapper);
    if (!isPresent())
        return empty();
    else {
        return Objects.requireNonNull(mapper.apply(value));
    }
}

10. orElse(T other)

如果有值则将其返回，否则返回指定的其它值。

如果你是一个对象，orElse()也要是相同对象！

java 复制代码 
String message = null;
String messageNew = "关注公众号：小王博客基地";

String nullString = Optional.ofNullable(message).orElse("这是一个空字符串！");
log.info("这是空字符串打印的：{}",nullString);
String string = Optional.ofNullable(messageNew).orElse("=====这是一个空字符串！");
log.info("这是字符串打印的：{}",string);

源码查看：

简单的为空返回自己定义的，不为空直接返回！

java 复制代码 
public T orElse(T other) {
    return value != null ? value : other;
}

11. orElseGet(Supplier<? extends T> other)

返回值（如果存在），否则调用other并返回该调用的结果。

区别：

orElse方法将传入的参数作为默认值，orElseGet方法可以接受Supplier接口的实现用来生成默认值

如果没有复杂操作，Idea也会提醒我们不要使用这个，使用orElse即可！

java 复制代码 
String message = null;
String messageNew = "关注公众号：小王博客基地";
String orElseGet = Optional.ofNullable(message).orElseGet(() -> "这还是一个空的字符串");
log.info("orElseGet调用：这是空字符串打印的：{}",orElseGet);
String orElseGetString = Optional.ofNullable(messageNew).orElseGet(() -> "这还是一个空的字符串");
log.info("orElseGet调用：这是字符串打印的：{}",orElseGetString);

源码查看：

和orElse一样，只不过为空调用lambda执行！

java 复制代码 
public T orElseGet(Supplier<? extends T> other) {
    return value != null ? value : other.get();
}

12. orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier)

返回包含的值（如果存在），否则抛出由提供的供应商创建的异常。

java 复制代码 
String message = null;
String messageNew = "关注公众号：小王博客基地";
Optional.ofNullable(messageNew).orElseThrow(() -> new RuntimeException("为空了，还不看看！"));
Optional.ofNullable(message).orElseThrow(() -> new RuntimeException("为空了，还不看看！"));

我们可以自定义异常，然后来引用！

源码查看：

为空则走自己写的异常！

java 复制代码 
public <X extends Throwable> T orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier) throws X {
    if (value != null) {
        return value;
    } else {
        throw exceptionSupplier.get();
    }
}

13. 例子汇总

java 复制代码 
/**
 * @author wangzhenjun
 * @date 2023/2/27 10:22
 */
@Slf4j
public class OptionalTest {

    public static void main(String[] args) {

        Optional<Object> empty = Optional.empty();
        log.info("empty值：{}",empty);


        Test testNew  = new Test();
        Test test = null;
        Optional<Test> optionalNew = Optional.of(testNew);
        log.info(" optional对象：{}",optionalNew);
//        Optional<Test> optional = Optional.of(test);

        Optional<Test> optionalTest = Optional.ofNullable(test);
        log.info(" optional对象中的ofNullable方法返回值：{}",optionalTest);
        Optional<Test> optionalTestNew = Optional.ofNullable(testNew);
        log.info(" optional对象中的ofNullable方法new返回值：{}",optionalTestNew);

        Test test2 = optionalTestNew.get();
        log.info("原来有值的：经过Optional包装后get后得到原来的值：{}",test2);
        // Test test1 = optionalTest.get();
        // log.info("原来没有值的：经过Optional包装后get后得到原来的值：{}",test1);

        boolean present = optionalTestNew.isPresent();
        log.info("optionalTestNew调用是否为空：{}",present);
        boolean present1 = optionalTest.isPresent();
        log.info("optionalTest调用是否为空：{}",present1);

        optionalTest.ifPresent(new Consumer<Test>() {
            @Override
            public void accept(Test test) {
                log.info("我是调用ifPresent执行后的打印=====");
            }
        });
        optionalTestNew.ifPresent(testInner -> log.info("我是调用ifPresent执行后的打印"));

        testNew.setName("萧炎");
        testNew.setAge(33);
        Optional<Test> optionalTest1 = optionalTestNew.filter(test1 -> test1.getAge() > 30);
        log.info("过滤后的结果：{}",optionalTest1.get());

        Optional<String> stringOptional = optionalTestNew.map(Test::getName);
        log.info("map后获得字段值：{}",stringOptional.get());

        Optional<String> optional = optionalTestNew.flatMap(OptionalTest::getFlatMap);
        log.info("flatMap后得到的字段：{}",optional.get());

        String message = null;
        String messageNew = "关注公众号：小王博客基地";

        String nullString = Optional.ofNullable(message).orElse("这是一个空字符串！");
        log.info("这是空字符串打印的：{}",nullString);
        String string = Optional.ofNullable(messageNew).orElse("=====这是一个空字符串！");
        log.info("这是字符串打印的：{}",string);

        String orElseGet = Optional.ofNullable(message).orElseGet(() -> "这还是一个空的字符串");
        log.info("orElseGet调用：这是空字符串打印的：{}",orElseGet);
        String orElseGetString = Optional.ofNullable(messageNew).orElseGet(() -> "这还是一个空的字符串");
        log.info("orElseGet调用：这是字符串打印的：{}",orElseGetString);

        Optional.ofNullable(messageNew).orElseThrow(() -> new RuntimeException("为空了，还不看看！"));
        Optional.ofNullable(message).orElseThrow(() -> new RuntimeException("为空了，还不看看！"));



    }

    private static Optional<String> getFlatMap(Test test){
        return Optional.ofNullable(test).map(Test::getName);
    }

}

四、总结

这里就不在演示实战了，基本上组合使用：

Optional.ofNullable(需要判断的对象).ifPresent(具体操作)

其实和if相比就是显得优雅一些，主要是防止某处没考虑到，忘记if判断，那么后续可能会导致空指针，如果使用Optional的话，那么这个问题能够得到避免。

就像多使用设计模式一样，让自己的代码更加健壮优雅，还是要多使用一些的！当然不能过渡使用！！

对你有帮助，还请不要吝啬你的发财小手点点关注哈！、

写作不易，大家给点支持，你的支持是我写作的动力哈！

关注小编的微信公众号：『小王博客基地』，一起交流学习！文章首发看哦！

建了一个IT交流群，欢迎大家加入，过期加我拉你们进哈！

相关推荐
四谎真好看1 小时前
Java 黑马程序员学习笔记（进阶篇18）
java·笔记·学习·学习笔记
桦说编程1 小时前
深入解析CompletableFuture源码实现（2）———双源输入
java·后端·源码
java_t_t1 小时前
ZIP工具类
java·zip
lang201509282 小时前
Spring Boot优雅关闭全解析
java·spring boot·后端
pengzhuofan2 小时前
第10章 Maven
java·maven
百锦再3 小时前
Vue Scoped样式混淆问题详解与解决方案
java·前端·javascript·数据库·vue.js·学习·.net
刘一说3 小时前
Spring Boot 启动慢？启动过程深度解析与优化策略
java·spring boot·后端
壹佰大多3 小时前
【spring如何扫描一个路径下被注解修饰的类】
java·后端·spring
百锦再3 小时前
对前后端分离与前后端不分离（通常指服务端渲染）的架构进行全方位的对比分析
java·开发语言·python·架构·eclipse·php·maven
DokiDoki之父3 小时前
Spring—注解开发
java·后端·spring
热门推荐
01GitHub 镜像站点02BongoCat - 跨平台键盘猫动画工具03UV安装并设置国内源04Linux下V2Ray安装配置指南05GitLab 零基础入门指南：从安装到项目管理全流程06NVIDIA显卡驱动、CUDA、cuDNN 和 TensorRT 版本匹配指南07一文了解国产算子编程语言 TileLang，TileLang 对国产开源生态的影响与启示082025软件测试面试八股文（含答案+文档）09Labelme从安装到标注：零基础完整指南10在VSCode配置Java开发环境的保姆级教程（适配各类AI编程IDE）