为什么推出Optional

**空指针异常（NullPointerException）**空指针异常特别容易在调用对象的某个方法上，我们平常判空时，可能是以下

if (user != null) {
    Address address = user.getAddress();
    if (address != null) {
        Country country = address.getCountry();
        if (country != null) {
            String isocode = country.getIsocode();
            if (isocode != null) {
                isocode = isocode.toUpperCase();
            }
        }
    }
}

但是这样会显得特别杂乱无章

所以，optional是可以帮助我们更优雅的判空

Optional的概念

本质上，这是一个包含有可选值的包装类，这意味着 Optional 类既可以含有对象也可以为空。Optional 是 Java 实现函数式编程的强劲一步，并且帮助在范式中实现。但是 Optional 的意义显然不止于此。

optional的api

判断是否为空

1.of(T value ) 判断对象是否为空 空的话抛出异常,不为空则返回optional包装的对象

 /**
     * Returns an {@code Optional} describing the given non-{@code null}
     * value.
     *
     * @param value the value to describe, which must be non-{@code null}
     * @param <T> the type of the value
     * @return an {@code Optional} with the value present 返回optional包装的对象
     * @throws NullPointerException if value is {@code null} 空的话抛出异常
     */
    public static <T> Optional<T> of(T value) {
        return new Optional<>(Objects.requireNonNull(value));
    }

2.ofNullable(T value) 判断传入的值是否为空 不为空返回由Optional封装的对象，为空返回 调用empty()

/**
     * Returns an {@code Optional} describing the given value, if
     * non-{@code null}, otherwise returns an empty {@code Optional}.
     *
     * @param value the possibly-{@code null} value to describe
     * @param <T> the type of the value
     * @return an {@code Optional} with a present value if the specified value
     *         is non-{@code null}, otherwise an empty {@code Optional}
     */
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public static <T> Optional<T> ofNullable(T value) {
        return value == null ? (Optional<T>) EMPTY
                             : new Optional<>(value);
    }

empty() 会返回一个null的Optional包装类，实质上是null

**

返回默认值

1.orElse(T other) Optional对象不为空，则直接返回对象，为空，则返回orElse()中的值

/*源码*/
 public T orElse(T other) {
        return value != null ? value : other;
    }
/**实战*/
@Test
public void whenEmptyValue_thenReturnDefault() {
    User user = null;
    User user2 = new User("anna@gmail.com", "1234");
    User result = Optional.ofNullable(user).orElse(user2);

    assertEquals(user2.getEmail(), result.getEmail());
}
这里 user 对象是空的，所以返回了作为默认值的 user2。
如果对象的初始值不是 null，那么默认值会被忽略：

2. orElseGet() —— 其行为略有不同。这个方法会在有值的时候返回值，如果没有值，它会执行作为参数传入的 _Supplier(供应者) _函数式接口，并将返回其执行结果

/**源码*/
public T orElseGet(Supplier<? extends T> supplier) {
        return value != null ? value : supplier.get();
    }
/**实战*/
User result = Optional.ofNullable(user).orElseGet( () -> user2);

两者的异同

我们接下来看一个的示例，但这里 Optional  不为空：

@Test 
public void givenPresentValue_whenCompare_thenOk() {
User user = new User("john@gmail.com", "1234");
logger.info("Using orElse");
User result = Optional.ofNullable(user).orElse(createNewUser());
logger.info("Using orElseGet");
User result2 = Optional.ofNullable(user).orElseGet(() -> createNewUser());
}
这次的输出：
Using orElse
Creating New User
Using orElseGet

这个示例中，两个 Optional  对象都包含非空值，两个方法都会返回对应的非空值。不过，orElse() 方法仍然创建了 User 对象。与之相反，orElseGet() 方法不创建 User 对象。 结论： 当Optional对象为空时，orElse()，orElseGet()都会执行括号中的方法， 当Optional对象不为空时，orElse()会执行括号中的方法，orElseGet()则不会执行

在执行较密集的调用时，比如调用 Web 服务或数据查询，这个差异会对性能产生重大影响。

返回异常

除了 orElse() 和 orElseGet() 方法，Optional 还定义了 orElseThrow() API —— 它会在对象为空的时候抛出异常，而不是返回备选的值：

@Test(expected  = IllegalArgumentException.class) 
public void whenThrowException_thenOk() {
User result = Optional.ofNullable(user)
.orElseThrow( () -> new IllegalArgumentException());
}
这里，如果 user 值为 null，会抛出 IllegalArgumentException。

这个方法让我们有更丰富的语义，可以决定抛出什么样的异常，而不总是抛出 NullPointerException。

转换值

1.map(Function<? super T, ? extends U> mapper)

有很多种方法可以转换 Optional  的值。我们从** map()** 和 flatMap() 方法开始。先来看一个使用 map() API 的例子：

@Test
public void whenMap_thenOk() {
    User user = new User("anna@gmail.com", "1234");
    String email = Optional.ofNullable(user)
      .map(u -> u.getEmail()).orElse("default@gmail.com");
    assertEquals(email, user.getEmail());
}

**map() 对值应用(调用)作为参数的函数，然后将返回的值包装在 Optional 中。**这就使对返回值进行链式调用的操作成为可能 —— 这里的下一环就是 orElse()。

2.flatMap(Function<? super T, ? extends Optional<? extends U>> mapper)

相比这下，flatMap() 也需要函数作为参数，并对值调用这个函数，然后直接返回结果。下面的操作中，我们给 User 类添加了一个方法，用来返回 Optional：

public class User {    
    private String position;
    public Optional<String> getPosition() {
        return Optional.ofNullable(position);
    }
    //...
}

既然 getter 方法返回 String 值的 Optional，你可以在对 User 的 Optional 对象调用 flatMap() 时，用它作为参数。其返回的值是解除包装的 String 值：

@Test
public void whenFlatMap_thenOk() {
    User user = new User("anna@gmail.com", "1234");
    user.setPosition("Developer");
    String position = Optional.ofNullable(user)
      .flatMap(u -> u.getPosition()).orElse("default");
    assertEquals(position, user.getPosition().get());
}

过滤值

除了转换值之外，Optional  类也提供了按条件“过滤”值的方法。 filter() 接受一个 Predicate 参数， 返回测试结果为 true ,则返回对应的值。如果测试结果为 false，会返回一个空的 Optional。

来看一个根据基本的电子邮箱验证来决定接受或拒绝 User(用户) 的示例：

@Test
public void whenFilter_thenOk() {
    User user = new User("anna@gmail.com", "1234");
    Optional<User> result = Optional.ofNullable(user)
      .filter(u -> u.getEmail() != null && u.getEmail().contains("@"));
    assertTrue(result.isPresent());
}

如果通过过滤器测试，result 对象会包含非空值。

总结

Optional 是 Java 语言的有益补充 —— 它旨在减少代码中的 NullPointerExceptions，虽然还不能完全消除这些异常。它也是精心设计，自然融入 Java 8 函数式支持的功能。总的来说，这个简单而强大的类有助于创建简单、可读性更强、比对应程序错误更少的程序。