如何使用 Java Optional 进行类型安全的编程

Java Optional 是一个容器对象，用于表示可能存在或不存在的值。通过使用 Optional，你可以避免空指针异常（NullPointerException），并编写更清晰、更简洁的代码。以下是如何使用 Java Optional 进行类型安全的编程的一些建议：

1. 创建 Optional 对象：
   • 使用 Optional.of(T value) 创建一个包含非空值的 Optional 对象。如果传入的值为 null，将抛出 NullPointerException。
   • 使用 Optional.ofNullable(T value) 创建一个包含值的 Optional 对象，如果传入的值为 null，则创建一个空的 Optional 对象。
   • 使用 Optional.empty() 创建一个空的 Optional 对象。

Optional<String> optionalWithValue = Optional.of("Hello");
Optional<String> optionalWithNullValue = Optional.ofNullable(null);
Optional<String> emptyOptional = Optional.empty();

2. 检查 Optional 是否有值：
   • 使用 isPresent() 方法检查 Optional 是否包含值。
   • 使用 ifPresent(Consumer<? super T> consumer) 方法在 Optional 包含值时执行给定的操作。

if (optionalWithValue.isPresent()) {
    System.out.println(optionalWithValue.get());
}

optionalWithValue.ifPresent(value -> System.out.println(value));

3. 获取 Optional 中的值：
   • 使用 get() 方法获取 Optional 中的值。如果 Optional 为空，将抛出 NoSuchElementException。因此，在调用 get() 之前，请确保 Optional 包含值。
   • 使用 orElse(T other) 方法获取 Optional 中的值，如果 Optional 为空，则返回指定的默认值。
   • 使用 orElseGet(Supplier<? extends T> other) 方法获取 Optional 中的值，如果 Optional 为空，则调用指定的供应器函数生成默认值。
   • 使用 orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier) 方法获取 Optional 中的值，如果 Optional 为空，则抛出指定的异常。

String value = optionalWithValue.orElse("Default value");
String valueFromSupplier = optionalWithNullValue.orElseGet(() -> "Default value from supplier");
String valueOrThrow = optionalWithNullValue.orElseThrow(() -> new NoSuchElementException("No value present"));

4. 使用 map 和 flatMap 进行转换：
   • 使用 map(Function<? super T, ? extends U> mapper) 方法对 Optional 中的值进行转换。如果 Optional 为空，返回一个空的 Optional 对象。
   • 使用 flatMap(Function<? super T, Optional<U>> mapper) 方法对 Optional 中的值进行转换。与 map 类似，但如果映射函数返回一个空的 Optional 对象，则 flatMap 会返回一个空的 Optional 对象。

Optional<Integer> optionalLength = optionalWithValue.map(String::length);
Optional<String> optionalUpperCase = optionalWithValue.flatMap(value -> Optional.of(value.toUpperCase()));

5. 使用 filter 进行条件检查：
   • 使用 filter(Predicate<? super T> predicate) 方法根据给定的谓词过滤 Optional 中的值。如果 Optional 为空或值不满足谓词，则返回一个空的 Optional 对象。

Optional<String> filteredOptional = optionalWithValue.filter(value -> value.length() > 5);

通过遵循这些实践，你可以充分利用 Java Optional 的功能，编写更安全、更简洁的代码。