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Java中的Optional了解多少？

在 Java 中，Optional 是 Java 8 引入的一个容器类，用于显式处理可能为 null 的值，避免 NullPointerException（空指针异常）。它的核心思想是将“空值”包装成一个对象，通过链式调用强制本baby显式处理空值场景，提升代码的可读性和健壮性。

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1. Optional 的核心设计

• 不可变容器：Optional 对象一旦创建，其内部的值不可修改。
• 明确语义：通过方法名（如 isPresent()、orElse()）明确表达值的“存在性”和“默认值”逻辑。
• 链式调用：支持函数式风格的链式操作（如 map()、filter()）。

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2. 创建 Optional

方法	描述
Optional.empty()	创建一个空的 Optional 对象（值为 null）。
Optional.of(T)	创建非空 Optional，若值为 null 会抛出 NullPointerException。
Optional.ofNullable(T)	创建 Optional，若值为 null，返回 Optional.empty()。

示例：

Optional<String> emptyOpt = Optional.empty(); 
Optional<String> nameOpt = Optional.of("叶文洁"); 
Optional<String> nullableOpt = Optional.ofNullable(getName()); // getName() 可能返回 null

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3. 常用操作方法

(1) 检查值是否存在

方法	描述
isPresent()	判断值是否存在（非 null）。
isEmpty()	判断值是否为空（Java 11+）。

示例：

if (nameOpt.isPresent()) {System.out.println("Name: " + nameOpt.get());
}

(2) 获取值

方法	描述
get()	直接获取值，若值为 null 抛出 NoSuchElementException。不推荐直接使用。
orElse(T)	值存在时返回值，否则返回默认值。
orElseGet(Supplier)	值存在时返回值，否则通过 Supplier 生成默认值（延迟计算）。
orElseThrow()	值存在时返回值，否则抛出指定异常（Java 10+）。

示例：

String name1 = nameOpt.orElse("Unknown"); // 默认值
String name2 = nameOpt.orElseGet(() -> fetchDefaultName()); // 延迟计算
String name3 = nameOpt.orElseThrow(() -> new IllegalStateException("Name not found"));

(3) 链式操作

方法	描述
map(Function)	对值进行转换，若值为空，返回 Optional.empty()。
flatMap(Function)	类似 map，但 Function 需返回 Optional，避免嵌套 Optional。
filter(Predicate)	过滤值，若条件不满足，返回 Optional.empty()。

示例：

Optional<User> userOpt = Optional.ofNullable(user);
String email = userOpt.map(User::getAddress).map(Address::getEmail).orElse("[e-mail]");

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4. 使用场景与最佳实践

(1) 适用场景

• 返回值可能为 null 的方法：

  public Optional<User> findUserById(int id) {// 如果找不到，返回 Optional.empty()
  }
  

• 链式处理嵌套对象：避免深层 if (obj != null) 检查。
• 显式表达“空值”语义：强制调用方处理可能的空值。

(2) 避免的陷阱

• 不要滥用 Optional：

  • 不要用 Optional 作为方法参数或类的字段（违反设计初衷）。
  • 不要用 Optional 代替集合（如 Optional<List> 应直接用空集合 Collections.emptyList()）。

• 避免 isPresent() + get() 组合：

  // 不推荐：
  if (opt.isPresent()) {String value = opt.get();
  }// 推荐：
  opt.ifPresent(value -> {...});
  

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5. Java 9+ 的增强

Java 9 对 Optional 进行了扩展，新增方法：

方法	描述
ifPresentOrElse()	值存在时执行一个操作，否则执行另一个操作。
or()	值存在时返回当前 Optional，否则返回另一个 Optional。
stream()	将 Optional 转换为 Stream。

示例：

nameOpt.ifPresentOrElse(name -> System.out.println("Name: " + name),() -> System.out.println("Name not found")
);

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🐮🐎

• Optional 的核心价值是强制开发者显式处理空值，减少 NullPointerException。
• 推荐链式操作（如 map()、flatMap()）代替直接检查 isPresent()。
• 避免滥用，仅用于方法返回值，而非参数或字段。
• Java 9+ 提供更丰富的链式操作（如 ifPresentOrElse()）。

正确使用 Optional 可以让代码更简洁、安全，但需结合场景合理选择其与传统的 null 检查。