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null在Java中帶來的麻煩

我相信所有的Java程序猿一定都遇到過 NullPointerException ，空指針在Java程序中是最常見的，也是最煩人的；它讓我們很多程序猿產(chǎn)生了根深蒂固的感覺，所有可能產(chǎn)生空指針的地方都得加上 if-else 檢查，但是這帶給我們很多麻煩。

成都創(chuàng)新互聯(lián)是一家專業(yè)提供肇州企業(yè)網(wǎng)站建設(shè),專注與成都網(wǎng)站設(shè)計、成都做網(wǎng)站、H5開發(fā)、小程序制作等業(yè)務(wù)。10年已為肇州眾多企業(yè)、政府機構(gòu)等服務(wù)。創(chuàng)新互聯(lián)專業(yè)網(wǎng)絡(luò)公司優(yōu)惠進行中。

• Java本身是強類型的，但是null破壞了這個規(guī)則，它可以被賦值給任何對象

• Java的設(shè)計是讓程序猿對指針無感知，但是null指針是個例外

• 它會是代碼變得很臃腫，到處都充斥著 if-else 的空檢查，甚至是多層嵌套，代碼可讀性下降
• null本身毫無意義，表示不了 無

前兩點不需要特別的說明，后兩點舉個例子來說明一下：假如一個人擁有一個手機，每個手機都有生成廠商，每個廠商都會有個名字，用類表示的話：

 
 
 
 

  
  
  
  
public class Person { 
  
  
  
  
    private Phone phone; 
  
  
  
  
 
  
  
  
  
    public Phone getPhone() { 
  
  
  
  
        return phone; 
  
  
  
  
    } 
  
  
  
  
} 
  
  
  
  
 
  
  
  
  
public class Phone { 
  
  
  
  
    private Producer producer; 
  
  
  
  
 
  
  
  
  
    public Producer getProducer() { 
  
  
  
  
        return producer; 
  
  
  
  
    } 
  
  
  
  
} 
  
  
  
  
 
  
  
  
  
public class Producer { 
  
  
  
  
    private String name; 
  
  
  
  
 
  
  
  
  
    public String getName() { 
  
  
  
  
        return name; 
  
  
  
  
    } 
  
  
  
  
} 
 
 
 
 

在這個例子中，假如我們需要取到手機生成廠商的名字

 
 
 
 

  
  
  
  
public String getPhoneProducerName(Person person) { 
  
  
  
  
    return person.getPhone().getProducer().getName(); 
  
  
  
  
} 
 
 
 
 

由于不一定每個人都會有一個手機，所有在調(diào)用 getProducer() 時可能會出現(xiàn) NullPointerException 。

一門設(shè)計語言本來就是來描述世界的，在這個事例中有的人有手機，有的人也可能沒有手機，所以在調(diào)用 person.getPhone() 返回的值就應(yīng)該包含有和無這兩種情況，現(xiàn)在通過返回 null 來表示無，但是在調(diào)用 getProducer() 卻又會拋出異常，這樣就不太符合現(xiàn)實邏輯；所以把 null 來用來表示 無 不合適

在遇到這種情況通常的做法是做null檢查,甚至是每個地方可能發(fā)生null指針的做檢查。

 
 
 
 

  
  
  
  
public String getPhoneProducerName(Person person) { 
  
  
  
  
    if (person.getPhone() == null) { 
  
  
  
  
        return "無名字"; 
  
  
  
  
    } 
  
  
  
  
    if (person.getPhone().getProducer() == null) { 
  
  
  
  
        return "無名字"; 
  
  
  
  
    } 
  
  
  
  
    return person.getPhone().getProducer().getName(); 
  
  
  
  
} 
 
 
 
 

這里我已經(jīng)試圖在減少代碼的層級，如果使用的是 if-else ，代碼的層級會更深，代碼可讀性下降。

Optional的簡單介紹

吐槽了那么多現(xiàn)狀的不好，現(xiàn)在可以祭出我們的解決方案了 Optional ；千呼萬喚始出來，猶抱琵琶半遮面；那 Optional 到底是個什么東西，我們一起來逐步解開它的面紗。

Optional 本身只是對對象的簡單包裝，如果對象為空，那么會構(gòu)建一個空的 Optional ；這樣一來 Optional 就包含了存在和不存在兩個情況, 接下來可以看下上面的例子改過之后

 
 
 
 

  
  
  
  
public class Person { 
  
  
  
  
    private Optional phone; 
  
  
  
  
 
  
  
  
  
    public Optional getPhone() { 
  
  
  
  
        return phone; 
  
  
  
  
    } 
  
  
  
  
} 
  
  
  
  
 
  
  
  
  
public class Phone { 
  
  
  
  
    private Producer producer; 
  
  
  
  
 
  
  
  
  
    public Producer getProducer() { 
  
  
  
  
        return producer; 
  
  
  
  
    } 
  
  
  
  
} 
  
  
  
  
 
  
  
  
  
public class Producer { 
  
  
  
  
    private String name; 
  
  
  
  
 
  
  
  
  
    public String getName() { 
  
  
  
  
        return name; 
  
  
  
  
    } 
  
  
  
  
} 
 
 
 
 

由于有的人可能沒有手機，有的人有，所以 Phone 需要用 Optional 包裝起來；手機本身一定會有生產(chǎn)的廠商，廠商一定會有一個名字，所以這兩個不需要用 Optional 包裝起來。這里我們會發(fā)現(xiàn)使用了 Optional 會豐富代碼的語義，讓代碼更加符合現(xiàn)實。

而當(dāng)我們在調(diào)用 phone.getProducer().getName() 的時候不需要做null指針的檢查，如果說在這里發(fā)生了 NullPointerException ，說明這里數(shù)據(jù)本身是有問題的，不符合現(xiàn)實，就應(yīng)該讓問題暴露出來，而不是像上面的代碼一樣把問題掩蓋。

Optional的常用方法使用

1. Optional的創(chuàng)建方法

 
 
 
 

  
  
  
  
Optional empty = Optional.empty();  //申明一個空的Optional 
  
  
  
  
Optional person = Optional.of(new Person()); //包裝Person 
  
  
  
  
Optional person2 = Optional.of(null); //不允許的操作，傳入null 會拋出空指針異常 
  
  
  
  
Optional optionalPerson = Optional.ofNullable(null); //允許傳null, 返回一個空的Optional 
 
 
 
 

2. Optional值的獲取方式

• map、flatMap 首先我們重新定義一下Phone類，除了有生產(chǎn)廠商之外，還有個型號；

 
 
 
 

  
  
  
  
public class Phone { 
  
  
  
  
    private String model; 
  
  
  
  
    private Producer producer; 
  
  
  
  
 
  
  
  
  
    public Producer getProducer() { 
  
  
  
  
        return producer; 
  
  
  
  
    } 
  
  
  
  
    public String getModel() { 
  
  
  
  
        return model; 
  
  
  
  
    } 
  
  
  
  
} 
 
 
 
 

當(dāng)我們需要獲取到手機的型號的時候可以這樣：

 
 
 
 

  
  
  
  
Optional optionalPhone = Optional.of(new Phone()); 
  
  
  
  
Optional model = optionalPhone.map(Phone::getModel); 
 
 
 
 

當(dāng)我們需要通過Person對象獲取到Phone的型號，會想到這樣：

 
 
 
 

  
  
  
  
Optional optionalPerson = Optional.of(new Person()); 
  
  
  
  
optionalPerson.map(Person::getPhone).map(Phone::getModel); 
 
 
 
 

當(dāng)我們寫出來的時候發(fā)現(xiàn)編譯器不能通過。是因為 Person::getPhone 返回的是一個 Optional ，調(diào)用 optionalPerson.map(Person::getPhone) 返回的就是 Optional> ，所以再 .map 的就無法拿到手機型號，那如何能夠讓返回的結(jié)果不是 Optional> ，而是 Optional 呢？

這里需要用到另一個方法 flatMap 。 flatMap 和 map 的區(qū)別，我在剛開始學(xué)習(xí)的時候，看到了網(wǎng)上的各種解釋都很繞，看的很暈，最后直接打開源碼來看，發(fā)現(xiàn)實現(xiàn)很簡單，很容易理解，來看下源碼：

 
 
 
 

  
  
  
  
public Optional map(Function mapper) { 

  
  
  
  
    Objects.requireNonNull(mapper); 
  
  
  
  
    if (!isPresent()) 
  
  
  
  
        return empty(); 
  
  
  
  
    else { 
  
  
  
  
        return Optional.ofNullable(mapper.apply(value)); 
  
  
  
  
    } 
  
  
  
  
} 
  
  
  
  
public Optional flatMap(Function> mapper) { 

  
  
  
  
    Objects.requireNonNull(mapper); 
  
  
  
  
    if (!isPresent()) 
  
  
  
  
        return empty(); 
  
  
  
  
    else { 
  
  
  
  
        return Objects.requireNonNull(mapper.apply(value)); 
  
  
  
  
    } 
  
  
  
  
} 
 
 
 
 

map 方法在返回的時候會包裝一層 Optional ； flatMap 在返回的時候直接把函數(shù)的返回值返回了，函數(shù)的結(jié)果必須是 Optional ；那么在前面的例子中我們直接調(diào)用 flatMap 返回的結(jié)果就是 Optional

 
 
 
 

  
  
  
  
Optional optionalPerson = Optional.of(new Person()); 
  
  
  
  
optionalPerson.flatMap(Person::getPhone).map(Phone::getModel); 
 
 
 
 

 
 
 
 

  
  
  
  
Person person = new Person(Optional.of(new Phone("IOS"))); 
  
  
  
  
        Optional optionalPerson = Optional.of(person); 
  
  
  
  
        optionalPerson.flatMap(Person::getPhone) 
  
  
  
  
                .filter(phone -> "IOS".equals(phone.getModel())) 
  
  
  
  
                .map(Phone::getModel) 
  
  
  
  
                .ifPresent(System.out::println);