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核心用途
Optional 是 Java 8 引入的容器类，用于解决 null` 检查的繁琐性和代码可读性问题。它明确表示一个值可能存在或可能不存在，通过链式调用强制开发者处理空值场景。
创建对象
| 方法 | 描述 | 示例 |
|---|---|---|
| Optional.of(value) | 创建非空 Optional（若 value为 null 抛异常） | Optional.of(“Hello”) |
| Optional.ofNullable(value) | 允许 value为 null的 Optional | Optional.ofNullable(nullableValue) |
| Optional.empty() | 创建空 Optional | Optional.empty() |
常用操作方法
判断值是否存在
Optional<String> opt = Optional.of("data");
if (opt.isPresent()) { // 值存在时的操作
}
消费值（ifPresent）
opt.ifPresent(value -> System.out.println("Value: " + value));
获取值
- get(): 直接获取值（若为空抛 NoSuchElementException）
String value = opt.get(); // 不推荐，容易引发异常
- orElse(default): 值不存在时返回默认值
String result = opt.orElse("default");
- orElseGet(supplier): 值不存在时通过 Supplier 生成默认值
String result = opt.orElseGet(() -> generateDefault());
- orElseThrow(exceptionSupplier): 值不存在时抛出自定义异常
String result = opt.orElseThrow(() -> new RuntimeException("Value not found"));
转换值（map 与 flatMap）
- map(Function): 对值进行转换（返回新 Optional）
Optional<Integer> lengthOpt = opt.map(String::length);
- flatMap(Function): 扁平化转换（避免嵌套 Optional）
Optional<U> result = opt.flatMap(value -> anotherOptional);
过滤值（filter）
Optional<String> filtered = opt.filter(s -> s.length() > 3);
链式调用实战
传统写法（多层嵌套 if）：
if (user != null) {Address address = user.getAddress();if (address != null) {String city = address.getCity();if (city != null) {System.out.println(city.toUpperCase());}}
}
Optional 链式调用：
Optional.ofNullable(user).map(User::getAddress).map(Address::getCity).map(String::toUpperCase).ifPresent(System.out::println);
处理嵌套 Optional
问题场景：
当方法返回 Optional<Optional> 时，需要扁平化处理。
Optional<Optional<String>> nestedOpt = Optional.of(Optional.of("data"));
解决方案：
使用 flatMap 代替 map：
String result = nestedOpt.flatMap(Function.identity()).orElse("default");
注意事项
- 不要滥用 Optional：
- 避免将 Optional 作为方法参数或类的字段（设计为返回类型）。
- 不要用 Optional 替代所有 null 检查，仅在需要明确表达“可能无值”时使用。
- 避免 get()：
尽量使用 orElse、orElseGet 或 orElseThrow 代替直接 get()。 - 性能考量：
Optional 的链式调用会创建中间对象，但对大多数应用场景性能影响可忽略。 - 与 null 的互操作：
Object value = optional.orElse(null); // 不推荐，但必要时可用
完整示例
import java.util.Optional;public class OptionalDemo {public static void main(String[] args) {// 示例：用户信息处理User user = findUserById("123");String city = Optional.ofNullable(user).flatMap(User::getAddress).map(Address::getCity).filter(c -> !c.isEmpty()).orElse("Unknown City");System.out.println(city);}static User findUserById(String id) {// 模拟数据库查询return new User(new Address("Beijing"));}static class User {private Address address;User(Address address) { this.address = address; }Optional<Address> getAddress() { return Optional.ofNullable(address); }}static class Address {private String city;Address(String city) { this.city = city; }String getCity() { return city; }}
}
通过合理使用 Optional，可以显著提升代码的可读性和健壮性，减少 NullPointerException 的风险。