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Java中的Optional了解多少？

在 Java 中，Optional 是 Java 8 引入的一個容器類，用于顯式處理可能為 null 的值，避免 NullPointerException（空指針異常）。它的核心思想是將“空值”包裝成一個對象，通過鏈式調用強制本baby顯式處理空值場景，提升代碼的可讀性和健壯性。

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1. Optional 的核心設計

• 不可變容器：Optional 對象一旦創建，其內部的值不可修改。
• 明確語義：通過方法名（如 isPresent()、orElse()）明確表達值的“存在性”和“默認值”邏輯。
• 鏈式調用：支持函數式風格的鏈式操作（如 map()、filter()）。

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2. 創建 Optional

方法	描述
Optional.empty()	創建一個空的 Optional 對象（值為 null）。
Optional.of(T)	創建非空 Optional，若值為 null 會拋出 NullPointerException。
Optional.ofNullable(T)	創建 Optional，若值為 null，返回 Optional.empty()。

示例：

Optional<String> emptyOpt = Optional.empty(); 
Optional<String> nameOpt = Optional.of("葉文潔"); 
Optional<String> nullableOpt = Optional.ofNullable(getName()); // getName() 可能返回 null

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3. 常用操作方法

(1) 檢查值是否存在

方法	描述
isPresent()	判斷值是否存在（非 null）。
isEmpty()	判斷值是否為空（Java 11+）。

示例：

if (nameOpt.isPresent()) {System.out.println("Name: " + nameOpt.get());
}

(2) 獲取值

方法	描述
get()	直接獲取值，若值為 null 拋出 NoSuchElementException。不推薦直接使用。
orElse(T)	值存在時返回值，否則返回默認值。
orElseGet(Supplier)	值存在時返回值，否則通過 Supplier 生成默認值（延遲計算）。
orElseThrow()	值存在時返回值，否則拋出指定異常（Java 10+）。

示例：

String name1 = nameOpt.orElse("Unknown"); // 默認值
String name2 = nameOpt.orElseGet(() -> fetchDefaultName()); // 延遲計算
String name3 = nameOpt.orElseThrow(() -> new IllegalStateException("Name not found"));

(3) 鏈式操作

方法	描述
map(Function)	對值進行轉換，若值為空，返回 Optional.empty()。
flatMap(Function)	類似 map，但 Function 需返回 Optional，避免嵌套 Optional。
filter(Predicate)	過濾值，若條件不滿足，返回 Optional.empty()。

示例：

Optional<User> userOpt = Optional.ofNullable(user);
String email = userOpt.map(User::getAddress).map(Address::getEmail).orElse("no-email@luoji.com");

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4. 使用場景與最佳實踐

(1) 適用場景

• 返回值可能為 null 的方法：

  public Optional<User> findUserById(int id) {// 如果找不到，返回 Optional.empty()
  }
  

• 鏈式處理嵌套對象：避免深層 if (obj != null) 檢查。
• 顯式表達“空值”語義：強制調用方處理可能的空值。

(2) 避免的陷阱

• 不要濫用 Optional：

  • 不要用 Optional 作為方法參數或類的字段（違反設計初衷）。
  • 不要用 Optional 代替集合（如 Optional<List> 應直接用空集合 Collections.emptyList()）。

• 避免 isPresent() + get() 組合：

  // 不推薦：
  if (opt.isPresent()) {String value = opt.get();
  }// 推薦：
  opt.ifPresent(value -> {...});
  

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5. Java 9+ 的增強

Java 9 對 Optional 進行了擴展，新增方法：

方法	描述
ifPresentOrElse()	值存在時執行一個操作，否則執行另一個操作。
or()	值存在時返回當前 Optional，否則返回另一個 Optional。
stream()	將 Optional 轉換為 Stream。

示例：

nameOpt.ifPresentOrElse(name -> System.out.println("Name: " + name),() -> System.out.println("Name not found")
);

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🐮🐎

• Optional 的核心價值是強制開發者顯式處理空值，減少 NullPointerException。
• 推薦鏈式操作（如 map()、flatMap()）代替直接檢查 isPresent()。
• 避免濫用，僅用于方法返回值，而非參數或字段。
• Java 9+ 提供更豐富的鏈式操作（如 ifPresentOrElse()）。

正確使用 Optional 可以讓代碼更簡潔、安全，但需結合場景合理選擇其與傳統的 null 檢查。