一、Optional基本概念
Optional是Java 8中引入的一个新特性，用于解决空指针异常问题。在Java中，当我们调用一个对象的方法或属性时，如果这个对象为null，那么就会抛出空指针异常。而使用Optional可以避免这个问题的发生。
在Java中，Optional是一个包装类，它的作用是包装一个可能为null的对象，这个对象可以是任何类型。通过判断Optional对象是否为空，我们可以避免使用该对象时出现的空指针异常。
Optional有以下几个重要的方法：
Optional.empty()：创建一个空的Optional对象Optional.of(T value)：创建一个包装了指定非null值的Optional对象Optional.ofNullable(T value)：创建一个包装了指定值的Optional对象，如果参数为null则创建一个空的Optional对象Optional.get()：返回Optional对象包装的非null对象，如果Optional对象为null则抛出NoSuchElementException异常Optional.isPresent()：判断Optional对象是否包含非null对象Optional.ifPresent(Consumer<? super T> action)：如果Optional对象包含非null对象，则对其执行指定的操作
下面是一个使用Optional的例子：
Optional<String> optional = Optional.ofNullable("hello");
if (optional.isPresent()) {
System.out.println(optional.get());
}
二、Optional实际应用
1、方法返回值
Optional经常用于方法的返回值，特别是在返回值可能为空的情况下。通过返回Optional对象而不是null，可以让调用者更清晰地了解到可能出现的情况，并且可以避免空指针异常的发生。
下面是一个返回Optional的方法的例子：
public Optional<String> getUserNameById(int id) {
User user = userDao.findById(id);
return user != null ? Optional.of(user.getName()) : Optional.empty();
}
调用这个方法时，如果返回的Optional为空，那么就说明找不到对应的用户。
2、链式操作
Optional还可以用于实现链式操作。例如，我们可以通过Optional对象来避免出现嵌套的if语句。
下面是一个使用Optional进行链式操作的例子：
public void sendMessage(String message) {
Optional.ofNullable(message)
.map(String::trim)
.filter(StringUtils::isNotEmpty)
.ifPresent(msg -> {
// 处理消息
});
}
这个例子通过Optional对象，实现了对字符串的操作和逻辑处理，同时避免了出现嵌套的if语句。
3、集合操作
Optional还可以用于对集合进行操作。例如，我们可以使用Optional来避免在获取集合中元素时出现空指针异常。
下面是一个使用Optional对集合进行操作的例子：
public Optional<User> getUserById(int id) {
List<User> userList = userDao.getUserList();
return userList.stream()
.filter(user -> user.getId() == id)
.findFirst();
}
在这个例子中，我们通过Optional对象，避免了获取集合中元素时出现空指针异常的问题。
三、Optional的注意事项
1、慎用Optional的map方法
Optional的map方法用于对Optional中的对象进行操作并返回一个新的Optional。但是需要注意的是，如果map方法返回null，那么在后续操作中仍然会抛出空指针异常。
下面是一个map方法的例子：
Optional<User> optional = getUser(); optional.map(User::getName).map(String::toUpperCase).ifPresent(System.out::println);
这个例子中，如果User对象的name为null，那么在执行map方法时会返回null，从而导致后续的toUpperCase方法抛出空指针异常。
为了避免这种情况的发生，可以使用flatMap方法来代替map方法。
2、避免Optional嵌套
虽然Optional可以用于避免空指针异常的发生，但是过度地使用Optional可能会带来新的问题。特别是在对Optional进行操作时，可能会导致Optional嵌套的情况。
下面是一个Optional嵌套的例子：
Optional<Optional<String>> optional = Optional.of(Optional.of("hello"));
String result = optional.flatMap(Function.identity()).orElse("");
这个例子中，我们可以看到Optional被嵌套了两层。为了避免这种情况的发生，可以使用orElse方法来代替if语句。
3、避免使用Optional作为方法参数
不建议在方法的参数中使用Optional类型，因为这样会增加代码的复杂度。使用Optional作为方法返回值可以让调用者更清晰地了解可能出现的情况，但是使用Optional作为参数则会给调用者带来额外的负担和学习成本。
四、总结
Optional是Java 8中一个非常重要的特性，它可以用于解决空指针异常的问题。在使用Optional时，需要注意慎用map方法、避免Optional嵌套、避免使用Optional作为方法参数等问题。
下面是一个使用Optional的完整例子：
public static void main(String[] args) {
// 创建Optional对象
Optional<String> optional1 = Optional.of("hello");
Optional<String> optional2 = Optional.ofNullable(null);
Optional<String> optional3 = Optional.empty();
// 获取Optional对象包装的对象
String str1 = optional1.get();
try {
String str2 = optional2.get();
} catch (NoSuchElementException e) {
System.out.println("optional2 is empty");
}
// 判断Optional对象是否包含非null对象
boolean isPresent1 = optional1.isPresent();
boolean isPresent2 = optional2.isPresent();
// 在Optional对象不为空时执行指定操作
optional1.ifPresent(System.out::println);
// 创建包装了指定对象的Optional对象，如果对象为null则创建一个空的Optional对象
Optional<String> optional4 = Optional.ofNullable(null);
Optional<String> optional5 = Optional.ofNullable("hello");
// 对Optional对象进行操作
String result1 = optional1.map(String::toUpperCase).orElse("");
String result2 = optional2.orElse("");
String result3 = optional2.orElseGet(() -> "world");
String result4 = optional3.orElseThrow(() -> new RuntimeException("optional3 is empty"));
}
