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38Java 的 Optional 类是什么?它有什么用?

约 844 个字 16 行代码 预计阅读时间 3 分钟

Optional 是 Java 8 引入的一个容器类,它用来表示一个值可能存在或不存在。

常见的使用方式如下:

Optional<User> userOption = Optional.ofNullable(userService.getUser(...));
if (!userOption.isPresent()) {....}

Optional 设计出来的意图是什么, Java 语言架构师 Brian Goetz 是这么说的:

Our intention was to provide a limited mechanism for library method return types where there needed to be a clear way to represent "no result", and using null for such was overwhelmingly likely to cause errors.

意思就是:Optional 可以给返回结果提供了一个表示无结果的值,而不是返回 null。

简单理解下,Optional 其实就是一个壳,里面放着原先的值,至于这个值是不是 null 另说,反正拿到的这个壳肯定不是 null。

企业微信截图_c7362dfe-26af-4ae0-be83-57ebefcdcbfc.png

网上比较流行的说法是 Optional 可以避免空指针,我不太赞同这种说法。因为最终的目的是拿到 Optional 里面存储的值,如果这个值是 null,不做额外的判断,直接使用还是会有空指针的问题。

我认为 Optional 的好处在于可以简化平日里一系列判断 null 的操作,使得用起来的时候看着不需要判断 null,纵享丝滑,表现出来好像用 Optional 就不需要关心空指针的情况。

而事实上是 Optional 在替我们负重前行,该有的判断它替我们完成了,而且用了 Optional 最后拿结果的时候还是小心的,盲目 get 一样会抛错,Brian Goetz 说 get 应该叫 getOrElseThrowNoSuchElementException。

我们来看一下代码就很清楚 Optional 的好处在哪儿了。比如现在有个 yesSerivce 能 get 一个 Yes,此时需要输出 Yes 所在的省,此时的代码是这样的:

Yes yes = getYes();
if (yes != null) {
    Address yesAddress = yes.getAddress();
    if (yesAddress != null) {
        Province province = yesAddress.getProvince();
        System.out.println(province.getName());
    }
}
throw new NoSuchElementException(); //如果没找到就抛错

如果用 Optional 的话,那就变成下面这样:

Optional.ofNullable(getYes())
        .map(a -> a.getAddress())
        .map(p -> p.getProvince())
        .map(n -> n.getName())
        .orElseThrow(NoSuchElementException::new);

可以看到,如果用了 Optional,代码里不需要判空的操作,即使 address 、province 为空的话,也不会产生空指针错误,这就是 Optional 带来的好处!

扩展

关于 Optional 还有个性能问题,我们看一下:

Optional 里有 orElseGet 和 orElse 这两个看起来挺相似的方法,都是处理当值为 null 时的兜底逻辑。可能你也在一些文章上看到说用 orElseGet 不要用 orElse ,因为在 Optional 有值时候 orElse 仍然会调用方法,所以后者性能比较差。其实从上面分析我们知道不论 Optional 是否有值,orElse 和 orElseGet 都会被执行,所以是怎么回事呢?

看下这个代码:

企业微信截图_01705210-0d9e-4acb-aff4-c8a99b27e7b5.png

这样看来 orElse 确实性能会差,奇怪了,难道是 bug?

我们来看下源码:

企业微信截图_8f3f1e44-8baf-45a5-9bc3-5803f0b5008f.png

可以看到两者的入参不同,一个就是普通参数,一个是 Supplier。我们已经得知不论Optional.ofNullable 返回的是否是空 Optional,下面的逻辑还是会执行,所以 orElse 和 orElseGet 这两个方法无论如何都会执行。

因此 orElse(createYes()) 会被执行,在参数入栈之前,执行了 createYes 方法得到结果,然后入栈,而 orElseGet 的参数是 Supplier,所以直接入栈,然后在调用 other.get 的时候,createYes 方法才会被触发执行,这就是两者的区别之处。

所以才会造成上面表现出的性能问题,因此不是 BUG,也不是有些文章说的 Optional 有值 orElse 也会被执行而 orElseGet 不会执行这样不准确的说法,相信现在你的心里很有数了。