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Java 8 中的可选项：如何正确使用？

最编程 2024-07-12 19:30:42
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翻译自Java 8 Optional: How to Use it

Java 8中出现一个新的Optional类型，和其他语言中null的替代品类似。 本文将讨论如何使用这种新类型，即它的主要用例是什么。

什么是Optional类型？

Optional是对单个对象包装的容器类型。Optional同样可以包装null。举例如下：

public Optional<Customer> findCustomerWithSSN(String ssn) {
    ...
}

返回值由Optional包装了一层，语义上明确地表达了值为ssn的Customer对象是有可能不存在的。

这代表着从系统类型上明确的强制该方法调用者，考虑并处理Customer对象为null的可能性。

调用者不得不采用判断的处理方式：

Optional<Customer> optional = findCustomerWithSSN(ssn);

if (optional.isPresent()) {
    Customer customer = optional.get();
    ... use customer ...
}
else {
    ... deal with absence case ...
}

或者提供默认值的处理方式：

public static Optional<Long> findOptionalLong(){
    return Optional.empty();
}
Long value = findOptionalLong(ssn).orElse(0L);

这种使用Optional的方法类似于抛出异常的情况。 通过抛出一个已捕获的异常，我们使用编译器来强制API的调用者以某种方式处理异常情况。

Optional想解决什么问题？

Optional通过包装一个对象，形成一个更具表现力的容器，用来减少Java系统中空指针异常的数量，Optional的API考虑了返回值丢失为null的可能性。

如果Java最开始就有Optional类，那么大多数库和应用程序可能会更好地处理丢失的返回值，减少空指针异常的数量和错误总数。

Optional没想解决什么问题？

Optional并不意味着是一种避免所有类型空指针的机制。

和null一样，Optional无法表达缺失值具体代表什么。比如说，null可以表示许多不同的事物（未找到值，变量未初始化等），但只是看到null这个值的时候并不知道是哪种情况，Optional同理。

Optional对函数文档的帮助有限，函数的调用者仍然需要查看函数的javadoc以理解Optional缺失值的含义，以便做出正确处理。

Optional的get()方法同样会产生空指针异常。

只返回null有什么问题？

问题在于函数的调用者可能没有阅读函数的javadoc，忘记处理null。

这种情况经常发生，并且是空指针异常的主要原因之一。

Optional应该被怎样使用？

在返回值可能为null的函数中，Optional应该用做其返回类型。

在域驱动程序开发的上下文中使用，比如说某些服务，存储库或实用程序方法。

Optional不应该被怎样使用？

Optional不适合在下列场景中使用，不会有任何好处：

  • 在域模型层（不可序列化）
  • 在DTO中（不可序列化）
  • 函数的输入参数
  • 构造函数的参数

函数式编程对Optional起到怎样的帮助？

在链式函数调用中，Optional提供方法ifPresent()，它允许链接可能不返回值的函数：

findCustomerWithSSN(ssn).ifPresent(() -> System.out.println("customer exists!"));

其他相关链接

来自Oracle的这篇博文进一步介绍了Optional和它的用途，并将其与其他语言中的类似功能进行了比较 - Tired of Null Pointer Exceptions

此备忘单提供了Optional的全面概述 - Optional in Java 8 Cheat Sheet

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