Java 8 Optional解决空指针问题全面解析_开发_开发者

在Java 8中，Optional类是一个非常重要的特性，旨在减少代码中的空指针异常（NullPointerException）。Optional类是java.util包的一部分，它是一个可以为null的引用或者一个非null的值。使用Optional可以让你更加优雅地处理可能为null的情况，避免直接使用null值导致的空指针异常。

一、为什么需要 Optional

在传统 Java 编程中，如果对象不存在（比如数据库查不到用户），通常返回 null，这就像你去某个城市找朋友——结果“朋友家空无一人”。

于是我们不得不在每个地方加上判空逻辑：

if (mem != null) {
    System.out.println(mem.getName());
}

这就像你每次出门都要确认朋友家是不是有人，十分麻烦。而 Optional 就是一个智能快递柜——

它告诉你：这个格子里可能有包裹，也可能是空的，但不会让你“踩空”。

二、创建 Optional 的三种方式

方法	含义	城市类比
`Optional.empty()`	创建一个空盒子	空快递柜，没有包裹
`Optional.of(value)`	创建一个非空盒子（不能为 null）	放了包裹的柜子
`Optional.ofNullable(value)`	创建一个可空盒子	可能有包裹，也可能没有

Optional<String> opt1 = Optional.empty();
Optional<String> opt2 = Optional.of("一成");
Optional<String> opt3 = Optional.ofNullable(null);

三、判断是否有值

方法	说明	类比
`isPresent()`	判断盒子里有没有东西	看柜门上有没有“取件提示灯”亮
`isEmpty()`（Java 11+）	判断盒子是不是空的	灯没亮就是空的

Optionphpal<String> opt = Optional.of("数据");
System.out.println(opt.isPresent())python; // true

四、ifPresent：非空时执行动作

不用写 if 判空，而是让 Optional 自动帮你执行：

opt.ifPresent(str -> System.out.println(str.length()));

类比：

你设置了一个提醒器——“如果包裹到了，就发短信告诉我”；没到就静静等待。

Java 9 之后还可以这样：

opt.ifPresentOrElse(
    str -> System.out.println(str.length()),
    () ->编程客栈; System.out.println("为空")
);

五、默认值（orElse / orElseGet）

orElse()：无论有没有包裹，都先去取默认包裹（性能略差）
orElseGet()：只有真空柜时，才生成默认包裹（性能更好）

String name = Optional.ofNullable(null).orElse("默认名");
String name2 = Optional.ofNullable(null).orElseGet(() -> "默认名");

类比：

orElse 是“先去仓库拿备用包裹再来看柜子”；
orElseGet 是“只有柜子真空了才让仓库发货”。

六、get()：危险的取值方法

get() 就像强行撬柜门——如果柜子是空的会抛异常：

opt.get(); // 如果为空，抛 NoSuchElementException

不推荐使用，应改用 orElseGet() 或 ifPresent()。

七、filter()：过滤条件

Optional<String> pwd = Optional.of("1234567");
boolean valid = pwd.filter(p -> p.length() > 6).isPresent();

类比：

快递柜自动帮你过滤“不符合条件的包裹”，例如“包裹太大或太小”直接拒收。

可以组合多个条件：

Predicate<String> len6 = p -> p.length() > 6;
Predicate<String> len10 = p -> p.length() < 10;
pwd.filter(len6.and(len10)).isPresent();

八、map()：转换值

map() 是将盒子里的内容按规则变形再放回盒子。

Optional<String> nameOpt = Optional.of("一成");
Optional<Integer> lenOpt = nameOpt.map(String::length);

类比：

你把包裹（字符串）拿出来，测量它的重量（长度），再放进另一个盒子。

还可以结合 filter：

Optional<String> opt = Optional.of("password");
boolean result = opt
    .map(String::toLowerCase)
    .filter(pwd -> !pwd.equals("password"))
    .isPresent();

操作	方法	功能类比	推荐程度
创建空值	`Optional.empty()`	空柜子	✅
创建非空值	`Optional.of()`	有包裹的柜子	✅（参数不能为 null）
创建可空值	`Optional.ofNullable()`	不确定是否有包裹	✅
判断存在	`isPresent()` / `isEmpty()`	查看灯亮不亮	✅
执行动作	`ifPresent()` / `ifPresentOrElse()`	到货通知	✅
默认值	`orElse()` / `orElseGet()`	备用包裹	✅（推荐 orElseGet）
获取值	`get()`	撬柜门	❌（可能抛异常）
条件过滤	`filter()`	包裹筛选	✅
值转换	`map()`	包裹改造	✅