Optional 是 Java 8 引入的一个容器类，用于表示可能为 null 的对象。它的目的是帮助开发者减少 NullPointerException，并鼓励以一种更安全和功能化的方式处理空值。
Optional 类是 java.util 包中的一部分，提供了一种更优雅的方式来处理可能为 null 的值，避免了直接对 null 进行操作或检查。
1. 创建 Optional 对象
1.1 使用 Optional.of()
Optional.of() 用于创建一个包含非 null 值的 Optional 对象。如果传入 null，它会抛出 NullPointerException。
String value = "Hello, Optional!";
Optional<String> optional = Optional.of(value);1.2 使用 Optional.ofNullable()
Optional.ofNullable() 可以接受 null，并根据传入的值生成一个 Optional 对象。如果传入的是 null，则返回一个空的 Optional 对象。
String value = null;
Optional<String> optional = Optional.ofNullable(value); // 如果value为null，返回Optional.empty()1.3 创建空的 Optional 对象
如果你明确知道要创建一个空的 Optional 对象，可以使用 Optional.empty()。
Optional<String> emptyOptional = Optional.empty(); // 创建一个空的 Optional 对象2. 常用方法
2.1 isPresent() 和 ifPresent()
-
isPresent()：检查Optional中的值是否存在。 -
ifPresent()：如果值存在，则执行传入的Consumer。
Optional<String> optional = Optional.of("Hello");
if (optional.isPresent()) {
System.out.println(optional.get()); // 输出 Hello
}
// 或者使用 ifPresent 来代替 isPresent 和 get
optional.ifPresent(System.out::println); // 输出 Hello2.2 get()
get() 方法用于获取 Optional 中的值。如果 Optional 中没有值（即为空），它会抛出 NoSuchElementException。
Optional<String> optional = Optional.of("Hello");
String value = optional.get(); // 返回 "Hello"注意：
get()方法在实际开发中不推荐频繁使用，因为它可能抛出异常。通常可以使用其他更安全的方法来处理。
2.3 orElse() 和 orElseGet()
-
orElse(T other)：如果Optional中的值存在，则返回该值，否则返回传入的默认值。 -
orElseGet(Supplier<? extends T> other)：如果Optional中的值存在，则返回该值，否则通过提供的Supplier生成并返回默认值。
Optional<String> optional = Optional.ofNullable(null);
String value = optional.orElse("Default Value");
System.out.println(value); // 输出 "Default Value"
String value2 = optional.orElseGet(() -> "Generated Default Value");
System.out.println(value2); // 输出 "Generated Default Value"2.4 orElseThrow()
orElseThrow() 方法如果 Optional 中没有值，则抛出指定的异常。
Optional<String> optional = Optional.ofNullable(null);
String value = optional.orElseThrow(() -> new IllegalArgumentException("Value is missing"));2.5 map() 和 flatMap()
-
map()：如果Optional中有值，则对该值应用给定的函数，并返回一个新的Optional。 -
flatMap()：与map()类似，但是它的返回值必须是Optional类型（常用于返回一个Optional的链式操作）。
Optional<String> optional = Optional.of("Hello");
Optional<String> mapped = optional.map(s -> s.toUpperCase());
System.out.println(mapped.get()); // 输出 "HELLO"
Optional<String> flatMapped = optional.flatMap(s -> Optional.of(s.toUpperCase()));
System.out.println(flatMapped.get()); // 输出 "HELLO"2.6 filter()
filter() 方法允许你对 Optional 中的值进行条件过滤。如果条件满足，则返回包含该值的 Optional，否则返回空的 Optional。
Optional<String> optional = Optional.of("Hello");
Optional<String> filtered = optional.filter(s -> s.startsWith("H"));
System.out.println(filtered.get()); // 输出 "Hello"
Optional<String> filteredEmpty = optional.filter(s -> s.startsWith("X"));
System.out.println(filteredEmpty.isPresent()); // 输出 false3. Optional 使用场景
Optional 主要用于函数式编程风格的代码中，尤其适用于以下场景：
-
避免空指针异常（
NullPointerException）：通过返回Optional类型，可以明确地表示某个值可能为空，从而避免直接使用null。 -
链式操作：由于
Optional提供了丰富的 API 方法（如map(),flatMap(),filter()），可以方便地进行链式操作。 -
更清晰的 API 设计：通过
Optional，可以明确表示某个返回值是可选的，而不是简单地返回null，使 API 更具可读性和可维护性。
4. 不推荐使用场景
虽然 Optional 非常有用，但也有一些场景不适合使用 Optional：
-
存储大量对象的字段：
Optional应该用于返回值，而不是类的成员变量或字段，因为它会增加额外的封装层。 -
性能敏感的代码：
Optional本质上是一个容器，它会带来一些额外的开销。如果性能是关键因素，不建议过度使用。
5. 示例代码
import java.util.Optional;
public class OptionalExample {
public static void main(String[] args) {
// 创建Optional对象
Optional<String> optionalValue = Optional.of("Hello, Java");
// 使用ifPresent方法进行操作
optionalValue.ifPresent(value -> System.out.println("Value is present: " + value));
// 使用orElse提供默认值
String defaultValue = optionalValue.orElse("Default Value");
System.out.println(defaultValue); // 输出 "Hello, Java"
// 使用orElseThrow抛出异常
try {
Optional<String> emptyOptional = Optional.ofNullable(null);
emptyOptional.orElseThrow(() -> new IllegalArgumentException("Value not present"));
} catch (Exception e) {
System.out.println(e.getMessage()); // 输出 "Value not present"
}
// 使用map方法进行转换
Optional<String> upperCaseOptional = optionalValue.map(String::toUpperCase);
upperCaseOptional.ifPresent(System.out::println); // 输出 "HELLO, JAVA"
// 使用filter方法进行条件过滤
Optional<String> filteredOptional = optionalValue.filter(s -> s.contains("Java"));
filteredOptional.ifPresent(System.out::println); // 输出 "Hello, Java"
}
}总结
Optional 是一个非常有用的工具类，可以帮助你更安全地处理 null 值，避免出现 NullPointerException。通过使用 Optional 提供的丰富方法，能够更清晰、简洁地处理可能为空的对象，并且可以链式操作。但在某些情况下，过度使用 Optional 会带来性能开销，应该根据实际需求谨慎选择使用。