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思考： 調用一個方法得到了返回值卻不能直接將返回值作為參數去調用別的方法。
原來解決方案： 我們首先要判斷這個返回值是否為null，只有在非空的前提下才能將其作為其他方法的參數。這正是一些類似Guava的外部API試圖解決的問題。
一些JVM編程語言比如Scala、Ceylon等已經將對在核心API中解決了這個問題。
新版本的Java，比如Java 8引入了一個新的Optional類。Optional類的Javadoc描述如下：
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這是一個可以為null的容器對象。如果值存在則isPresent()方法會返回true，調用get()方法會返回該對象。
of(T value) 為非null的值創建一個Optional。
of方法通過工廠方法創建Optional類。需要注意的是，創建對象時傳入的參數不能為null。如果傳入參數為null，則拋出NullPointerException 。
//調用工廠方法創建Optional實例 Optional<String> name = Optional.of("Sanaulla"); //傳入參數為null，拋出NullPointerException. Optional<String> someNull = Optional.of(null);
ofNullable(T value) 為指定的值創建一個Optional，如果指定的值為null，則返回一個空的Optional。
ofNullable與of方法相似，唯一的區別是可以接受參數為null的情況。示例如下：
//下面創建了一個不包含任何值的Optional實例。例如，值為'null' Optional empty = Optional.ofNullable(null);
empty() 返回一個空的 Optional實例。
Optional<String> name = Optional.empty();
isPresent() 如果值存在返回true，否則返回false。
類似下面的代碼：
//isPresent方法用來檢查Optional實例中是否包含值 if (name.isPresent()) { //在Optional實例內調用get()返回已存在的值 System.out.println(name.get());//輸出Sanaulla }
get() 如果Optional有值則將其返回，否則拋出NoSuchElementException。
上面的示例中，get方法用來得到Optional實例中的值。下面我們看一個拋出NoSuchElementException的例子：
//執行下面的代碼會輸出：No value present try { //在空的Optional實例上調用get()，拋出NoSuchElementException System.out.println(empty.get()); } catch (NoSuchElementException ex) { System.out.println(ex.getMessage()); }
ifPresent(Consumer<? super T> consumer) 如果存在值，則使用該值調用指定的消費者，否則不執行任何操作。
要理解ifPresent方法，首先需要了解Consumer類。簡答地說，Consumer類包含一個抽象方法。該抽象方法對傳入的值進行處理，但沒有返回值。
如果Optional實例有值，調用ifPresent()可以接受接口段或lambda表達式。類似下面的代碼：
//ifPresent方法接受lambda表達式作為參數。 //lambda表達式對Optional的值調用consumer進行處理。 name.ifPresent((value) -> { System.out.println("The length of the value is: " + value.length()); return “adf”;//此處不可以有返回值 });
orElse(T other) 如果有值則將其返回，否則返回指定的其它值other。
如果Optional實例有值則將其返回，否則返回orElse方法傳入的參數。示例如下：
//如果值不為null，orElse方法返回Optional實例的值。 //如果為null，返回傳入的消息。 System.out.println(empty.orElse("There is no value present!"));//輸出：There is no value present! System.out.println(name.orElse("There is some value!"));//輸出：Sanaulla
orElseGet(Supplier<? extends T> other)
orElseGet與orElse方法類似，區別在於得到的默認值。orElse方法將傳入的字符串作為默認值，orElseGet方法可以接受Supplier接口的實現用來生成默認值。示例如下：
//orElseGet與orElse方法類似，區別在於orElse傳入的是默認值， //orElseGet可以接受一個lambda表達式生成默認值。 System.out.println(empty.orElseGet(() -> "Default Value"));//輸出：Default Value System.out.println(name.orElseGet(() -> "Default Value"));//輸出：Sanaulla
orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier) 如果有值則將其返回，否則拋出supplier接口創建的異常。
在orElseGet方法中，我們傳入一個Supplier接口。然而，在orElseThrow中我們可以傳入一個lambda表達式或方法，如果值不存在來拋出異常。示例如下：
try { //orElseThrow與orElse方法類似。與返回默認值不同， //orElseThrow會拋出lambda表達式或方法生成的異常 empty.orElseThrow(ValueAbsentException::new); } catch (Throwable ex) { System.out.println(ex.getMessage());//輸出: No value present in the Optional instance }
ValueAbsentException定義如下：
class ValueAbsentException extends Throwable { public ValueAbsentException() { super(); } public ValueAbsentException(String msg) { super(msg); } @Override public String getMessage() { return "No value present in the Optional instance"; } }
map(Function<? super T,? extends U> mapper) 如果有值，則對其執行調用mapping函數得到返回值。如果返回值不為null，則創建包含mapping返回值的Optional作為map方法返回值，否則返回空Optional。
map方法用來對Optional實例的值執行一系列操作。通過一組實現了Function接口的lambda表達式傳入操作。map方法示例如下：
//map方法執行傳入的lambda表達式參數對Optional實例的值進行修改。 //為lambda表達式的返回值創建新的Optional實例作為map方法的返回值。 Optional<String> upperName = name.map((value) -> value.toUpperCase()); System.out.println(upperName.orElse("No value found"));
flatMap(Function<? super T,Optional<U>> mapper) 如果有值，為其執行mapping函數返回Optional類型返回值，否則返回空Optional。flatMap與map（Funtion）方法類似，區別在於flatMap中的mapper返回值必須是Optional。調用結束時，flatMap不會對結果用Optional封裝。
flatMap方法與map方法類似，區別在於mapping函數的返回值不同。map方法的mapping函數返回值可以是任何類型T，而flatMap方法的mapping函數必須是Optional。
參照map函數，使用flatMap重寫的示例如下：
//flatMap與map（Function）非常類似，區別在於傳入方法的lambda表達式的返回類型。 //map方法中的lambda表達式返回值可以是任意類型，在map函數返回之前會包裝為Optional。 //但flatMap方法中的lambda表達式返回值必須是Optionl實例。 upperName = name.flatMap((value) -> Optional.of(value.toUpperCase())); System.out.println(upperName.orElse("No value found"));//輸出SANAULLA
filter(Predicate<? super T> predicate) filter個方法通過傳入限定條件對Optional實例的值進行過濾。文檔描述：如果有值並且滿足斷言條件返回包含該值的Optional，否則返回空Optional。
讀到這里，可能你已經知道如何為filter方法傳入一段代碼。是的，這里可以傳入一個lambda表達式。對於filter函數我們應該傳入實現了Predicate接口的lambda表達式。如果你不熟悉Predicate接口，可以參考這篇文章。
現在我來看看filter的各種用法，下面的示例介紹了滿足限定條件和不滿足兩種情況：
//filter方法檢查給定的Option值是否滿足某些條件。 //如果滿足則返回同一個Option實例，否則返回空Optional。 Optional<String> longName = name.filter((value) -> value.length() > 6); System.out.println(longName.orElse("The name is less than 6 characters"));//輸出Sanaulla //另一個例子是Optional值不滿足filter指定的條件。 Optional<String> anotherName = Optional.of("Sana"); Optional<String> shortName = anotherName.filter((value) -> value.length() > 6); System.out.println(shortName.orElse("The name is less than 6 characters"));//輸出：name長度不足6字符
以上，我們介紹了Optional類的各個方法。下面通過一個完整的示例對用法集中展示：
public class OptionalDemo { public static void main(String[] args) { //創建Optional實例，也可以通過方法返回值得到。 Optional<String> name = Optional.of("Sanaulla"); //創建沒有值的Optional實例，例如值為'null' Optional empty = Optional.ofNullable(null); //isPresent方法用來檢查Optional實例是否有值。 if (name.isPresent()) { //調用get()返回Optional值。 System.out.println(name.get()); } try { //在Optional實例上調用get()拋出NoSuchElementException。 System.out.println(empty.get()); } catch (NoSuchElementException ex) { System.out.println(ex.getMessage()); } //ifPresent方法接受lambda表達式參數。 //如果Optional值不為空，lambda表達式會處理並在其上執行操作。 name.ifPresent((value) -> { System.out.println("The length of the value is: " + value.length()); }); //如果有值orElse方法會返回Optional實例，否則返回傳入的錯誤信息。 System.out.println(empty.orElse("There is no value present!")); System.out.println(name.orElse("There is some value!")); //orElseGet與orElse類似，區別在於傳入的默認值。 //orElseGet接受lambda表達式生成默認值。 System.out.println(empty.orElseGet(() -> "Default Value")); System.out.println(name.orElseGet(() -> "Default Value")); try { //orElseThrow與orElse方法類似，區別在於返回值。 //orElseThrow拋出由傳入的lambda表達式/方法生成異常。 empty.orElseThrow(ValueAbsentException::new); } catch (Throwable ex) { System.out.println(ex.getMessage()); } //map方法通過傳入的lambda表達式修改Optonal實例默認值。 //lambda表達式返回值會包裝為Optional實例。 Optional<String> upperName = name.map((value) -> value.toUpperCase()); System.out.println(upperName.orElse("No value found")); //flatMap與map（Funtion）非常相似，區別在於lambda表達式的返回值。 //map方法的lambda表達式返回值可以是任何類型，但是返回值會包裝成Optional實例。 //但是flatMap方法的lambda返回值總是Optional類型。 upperName = name.flatMap((value) -> Optional.of(value.toUpperCase())); System.out.println(upperName.orElse("No value found")); //filter方法檢查Optiona值是否滿足給定條件。 //如果滿足返回Optional實例值，否則返回空Optional。 Optional<String> longName = name.filter((value) -> value.length() > 6); System.out.println(longName.orElse("The name is less than 6 characters")); //另一個示例，Optional值不滿足給定條件。 Optional<String> anotherName = Optional.of("Sana"); Optional<String> shortName = anotherName.filter((value) -> value.length() > 6); System.out.println(shortName.orElse("The name is less than 6 characters")); } }
上述代碼輸出如下：
Sanaulla No value present The length of the value is: 8 There is no value present! Sanaulla Default Value Sanaulla No value present in the Optional instance SANAULLA SANAULLA Sanaulla The name is less than 6 characters
實例展示
實例一：
假如有一個Person 對象，它有一個Address 屬性，而Address屬性還嵌套一個validFrom的日期。所有的值都可能是null。好了，現在我們來判斷一下Person 的這些屬性是否是Valid的。
private boolean validAddress(NullPerson person) { if (person != null) { if (person.getAddress() != null) { final Instant validFrom = person.getAddress().getValidFrom(); return validFrom != null && validFrom.isBefore(now()); } else return false; } else return false; }
或者也可以這么寫：
return person != null && person.getAddress() != null && person.getAddress().getValidFrom() != null && person.getAddress().getValidFrom().isBefore(now());
總之 都不是很好看。但如果這些屬性都是Optional，那么看起來會稍微舒服一點。
class Person { private final Optional<Address> address; public Optional<Address> getAddress() { return address; } //... } class Address { private final Optional<Instant> validFrom; public Optional<Instant> getValidFrom() { return validFrom; } //... }
以下代碼就實現了一樣的判斷：
return person.flatMap(Person::getAddress).flatMap(Address::getValidFrom).filter(x -> x.before(now())).isPresent();
使用Optional以后，NullPointerException 就從此消失了。
將一個Optional轉為List或者Set
Optional是一個集合，雖然里面只有0或者1個元素，但它一樣是一個集合。如果要轉為List或者Set，一般的寫法可以是：
public static <T> List<T> toList(Optional<T> option) { return option.map(Collections::singletonList).orElse(Collections.emptyList()); }
或者更傳統的寫法：
public static <T> List<T> toList(Optional<T> option) { if (option.isPresent()) return Collections.singletonList(option.get()); else return Collections.emptyList(); }
但是在java8里，其實只需要這么寫：
import static java.util.stream.Collectors.*; //轉為List List<String> list = collect(opt, toList()); //轉為Set Set<String> set = collect(opt, toSet());
實例二：
一個man可能會有一個女神，如果有女神則返回女神姓名，沒有返回一個默認name。
傳統做法：
public String getGodnessName(Man man) { if (man != null) { Godness godness = man.getGodness(); if (godness !=null) { return godness.getName(); } } return "小離"; } public void test5() { Man man = new Man(); String godnessName = getGodnessName(man); System.out.println(godnessName);//打印結果小離 }
用Optional類來處理(代碼清爽了一些)
public String getGodnessName2(Optional<NewMan> man) { return man.orElse(new NewMan())//如果man是null則新創建一個對象 .getGodness() .orElse(new Godness("小離"))//如果man沒有女神則設置一個默認女神的名字 .getName(); } public void test5() { Optional<Godness> godness = Optional.ofNullable(new Godness("小妹")); Optional<NewMan> op = Optional.ofNullable(new NewMan(godness)); String str = getGodnessName2(op); System.out.println(str);//打印結果小妹 }