Java Optional使用的最佳實踐
這是piotr szybicki 4年來為了解正確使用Optional型別而努力的結果。
Optional隱藏了可能存在空指標的不確定性，比如：
List<String> numbers= ImmutableList.of(<font>"ONE"</font><font>, </font><font>"TWO"</font><font>, </font><font>"THREE"</font><font>); <b>return</b> numbers.stream() .filter(number -> </font><font>"FOUR"</font><font>.equals(number)) .findAny() .toLoweCase(); </font>
結果會導致NullPointerExceptions空指標錯誤，而使用if else進行判斷是一種切割器cutter味道：
List<String> numbers= ImmutableList.of(<font>"ONE"</font><font>, </font><font>"TWO"</font><font>, </font><font>"THREE"</font><font>);
String numberThatImLookingFour =
numbers.stream()
.filter(number -> </font><font>"FOUR"</font><font>.equals(number))
.findAny();
<b>if</b>(numberThatImLookingFour != <b>null</b>){
<b>return</b> numberThatImLookingFour.toLowerCase();
}<b>else</b>{
<b>return</b> </font><font>"not found"</font><font>;
}
</font>
所以Brian Goetz和Steward Marks（Java語言架構師）聚在一起寫下了以下段落：
我們的目的是為庫方法的返回型別提供一種有限的機制，其中需要一種明確的方式來表示“無結果”，並且對於這樣的方法使用null絕對可能導致錯誤。
因此添加了Optional <T>，這不是一個真正的新概念，歷史可以追溯到Haskell的Maybe monad。突然間，我們獲得了JDK批准的表示可能存在或不存在的值的方式，和往常一樣，在各地使用新功能的開發人員抓狂了。
空引用空指標是無數個錯誤的來源，通常也不能很好地標識“不存在”這個概念。
應該如何處理這個問題的重要部分來自DDD。在有界上下文的入口處我們說：' 你不能通過 '：
傳入領域的所有變數是執行業務邏輯所需的，我們必須減少編寫if（obj == null）檢查判斷的程式碼行數量。我們仍然需要與外部世界（資料庫查詢，REST端點等）進行互動，並根據執行的邏輯互動輸出。如果使用Optional 得當則可以提供幫助。
什麼是Optional?
- 它是box型別，保持對另一個物件的引用。
- 是不可變的，不可序列化的
- 沒有公共建構函式
- 只能是present 或absent
- 通過of(), ofNullable(), empty() 靜態方法建立。
從這個盒子box中如何獲取值？
- get()
- orElse()
- orElseGet()
- orElseThrow()
有一種誘惑是呼叫get()來獲取其中的值。我們都知道普通JavaBean的getter / setters :)。並且期望如果我們呼叫get ...（）我們就會得到一些東西。當呼叫普通bean的getter時，你永遠不會得到任何丟擲的異常。但是，如果呼叫在optional上呼叫get方法，並且該選項內部為空時，則會丟擲異常NoSuchElementException。
這些方法應該被稱為getOrThorwSomeHorribleError()，因此第一和第二條規則：
＃1不要將null賦給Optional
＃2避免使用Optional.get()。如果你不能證明存在可選項，那麼永遠不要呼叫get（）。
使用orElse(), orElseGet(), orElseThrow().獲得你的結果。
可以重構以下程式碼：
String variable = fetchSomeVaraible();
<b>if</b>(variable == <b>null</b>){
1. <b>throw</b> <b>new</b> IllegalStateException(<font>"No such variable"</font><font>);
2. <b>return</b> createVariable();
3. <b>return</b> </font><font>"new variable"</font><font>;
} <b>else</b> {
...
100 lines of code
...
}
</font>
重構到：
1. Optional<String> variableOpt = fetchOptionalSomeVaraible(); String variable = variableOpt.orElseThrow(() -> <b>new</b> Exeption(<font>""</font><font>)) ... 100 lines of code ... 2. Optional<String> variableOpt = fetchOptionalSomeVaraible(); String variable = variableOpt.orElseGet(() -> createVariable()) ... 100 lines of code ... 3. Optional<String> variableOpt = fetchOptionalSomeVaraible(); String variable = variableOpt.orElse(</font><font>"new variable"</font><font>) ... 100 lines of code ... </font>
注意，orElse(..)是急切計算，意味著下面程式碼：
Optional<Dog> optionalDog = fetchOptionalDog(); optionalDog .map(<b>this</b>::printUserAndReturnUser) .orElse(<b>this</b>::printVoidAndReturnUser)
如果值存在則將執行兩個方法，如果值不存在，則僅執行最後一個方法。為了處理這些情況，我們可以使用方法orElseGet（），它將supplier 作為引數，並且是惰性計算的。
＃3不要在欄位，方法引數，集合中使用Optional。
下面是將thatField直接賦值給了類欄位：
<b>public</b> <b>void</b> setThatField（Optional <ThatFieldType> thatField）{
<b>this</b>.thatField = thatField;
}
.
改為：
setThatField（Optional.ofNullable（thatField））;
＃4只有每當結果不確定時，使用Optional作為返回型別。。
說實話，這是使用Optional 的唯一好地方。我將複製貼上前面的話：
我們的目的是為庫方法的返回型別提供一種有限的機制，其中需要一種明確的方式來表示“無結果”，並且對於這樣的方法使用null 絕對可能導致錯誤。
＃5不要害怕使用map和filter。
有一些值得遵循的一般開發實踐稱為SLA-p：Single Layer of Abstraction字母的第一個大寫。
下面是需要被重構程式碼：
Dog dog = fetchSomeVaraible();
String dogString = dogToString(dog);
<b>public</b> String dogToString(Dog dog){
<b>if</b>(dog == <b>null</b>){
<b>return</b> <font>"DOG'd name is : "</font><font> + dog.getName();
} <b>else</b> {
<b>return</b> </font><font>"CAT"</font><font>;
}
}
</font>
重構到：
Optional<Dog> dog = fetchDogIfExists();
String dogsName = dog
.map(<b>this</b>::convertToDog)
.orElseGet(<b>this</b>::convertToCat)
<b>public</b> <b>void</b> convertToDog(Dog dog){
<b>return</b> <font>"DOG'd name is : "</font><font> + dog.getName();
}
<b>public</b> <b>void</b> convertToCat(){
<b>return</b> </font><font>"CAT"</font><font>;
}
</font>
Filter是有用的摺疊語法：
Dog dog = fetchDog();
<b>if</b>(optionalDog != <b>null</b> && optionalDog.isBigDog()){
doBlaBlaBla(optionalDog);
}
上面程式碼可以被重構為：
Optional<Dog> optionalDog = fetchOptionalDog(); optionalDog .filter(Dog::isBigDog) .ifPresent(<b>this</b>::doBlaBlaBla)
＃6不要為了鏈方法而使用optional 。
使用optional 時要注意的一件事是鏈式方法的誘惑。當我們像構建器模式一樣連結方法時，事情可能看起來很漂亮:)。但並不總是等於更具可讀性。所以不要這樣做：
Optional .ofNullable(someVariable) .ifPresent(<b>this</b>::blablabla)
它對效能不利，對可讀性也不好。我們應儘可能避免使用null引用。
＃7使所有表示式成為單行lambda
這是更普遍的規則，我認為也應該應用於流。但這篇文章是關於optional 。使用Optional 重要點是記住等式左邊和右邊一樣重要：
Optional
.ofNullable(someVariable)
.map(variable -> {
<b>try</b>{
<b>return</b> someREpozitory.findById(variable.getIdOfOtherObject());
} <b>catch</b> (IOException e){
LOGGER.error(e);
<b>throw</b> <b>new</b> RuntimeException(e);
}})
.filter(variable -> {
<b>if</b>(variable.getSomeField1() != <b>null</b>){
<b>return</b> <b>true</b>;
} <b>else</b> <b>if</b>(variable.getSomeField2() != <b>null</b>){
<b>return</b> false;
} <b>else</b> {
<b>return</b> <b>true</b>;
}
})
.map((variable -> {
<b>try</b>{
<b>return</b> jsonMapper.toJson(variable);
} <b>catch</b> (IOException e){
LOGGER.error(e);
<b>throw</b> <b>new</b> RuntimeException(e);
}}))
.map(String::trim)
.orElseThrow(() -> <b>new</b> RuntimeException(<font>"something went horribly wrong."</font><font>))
</font>
上面那麼冗長程式碼塊可以使用方法替代：
Optional .ofNullable(someVariable) .map(<b>this</b>::findOtherObject) .filter(<b>this</b>::isThisOtherObjectStale) .map(<b>this</b>::convertToJson) .map(String::trim) .orElseThrow(() -> <b>new</b> RuntimeException(<font>"something went horribly wrong."</font><font>)); </font>