前言
在JAVA開發中，空指針是程序員遇到的最多的異常之一（特別是剛接觸java開發的），對于對象中的某個屬性，有時候我們為了避免程序報空指針錯誤，而不得不使用較多的if、else來進行邏輯判斷，但這樣的話代碼可能就會比較冗余或者說不夠優雅。雖然我們大部分程序員是有責任心的，不會坐視不管，于是就有了大量的 null 值檢查。盡管有時候這種檢查完全沒有必要，但我們已經習慣了例行公事。終于Java 8 看不下去了，就引入了 Optional，以便我們編寫的代碼不再那么呆板。
NPE問題
NPE問題就是我們在開發中經常碰到的NullPointerException.假設我們有兩個類，他們的UML類圖如下圖所示：
現在需要訪問用戶地址信息的省份，簡單代碼為：user.getAddress().getProvince();
在這種寫法中，當user為null時，是有可能報NPE異常的。為了解決這個問題，于是采用下面的寫法：
public String OptGetProvince(User user){
if(user!=null){
Address address = user.getAddress();
if(address!=null){
String province = address.getProvince();
return province;
}
return "none";
}
}
這種寫法是比較繁瑣的，為了避免上述丑陋的寫法。于是JAVA8提供了Optional類來優化這種寫法:
public String OptGetProvince(User user){
return Optional.ofNullable(user)
.map(s -> s.getAddress())
.map(a -> a.getProvince())
.orElse("none");
}
可以看到，通過Optional的使用，可以很好的解決if以及嵌套判空的問題，使得整體的判斷變得清爽簡潔多了。
Optional使用
我們可以把Optional類看成是一個容器，我們將對象存儲到容器中后，通過調用內置的API，可以較為安全地過濾掉可能存在的空指針問題，避免繁瑣嵌套的if、else操作，讓我們的代碼盡可能的簡潔。API主要分5個大類。
構造函數： empty，of，ofNullable
empty返回一個空的Optional對象。
Optional.empty();
of根據傳入的值生成Optional對象。
// 方式2 將非空對象作為屬性傳入Optional類中
User u = new User("小明",16);
Optional.of(u.getAddress());
ofNullable 和of方法一樣，根據傳入的值生成optional對象。
// 方式3 將非空對象作為屬性傳入Optional類中
User u = new User("小明",16);
Optional.ofNullable(u.getAddress());
of和ofNullable的作用很相近，從Optional類的源代碼看的話，可以發現對于ofNullable方法的話是有進行判空的。也就是說，如果使用of方法傳入的參數是null，同樣會報空指針。
值選擇方法：orElse，orElseGet和orElseThrow
這三個方法相當于SQL中的IFNULL函數，若Optional中值為null，則返回給定的默認值。
orElse
User s = new User("小明",16,new Address());
String result = Optional.ofNullable(s.getAddress().getProvince()).orElse("深圳");
orElseGet
User s = new User("小明",16,new Address());
String result = Optional.ofNullable(s.getAddress().getProvince()).orElseGet(()->"深圳");
orElseThrow
User s = new User("小明",16,new Address());
String s3 = Optional.ofNullable(s.getAddress().getProvince()).orElseThrow(() -> new IllegalArgumentException("缺少參數"));
對于orElseThrow和orElseGet兩個方法，是采用函數式接口的方式來作為參數的。同時，對于orElse和orElseGet兩個方法，作用相近，區別是若Optional對象中的值不為空，則orElseGet不會創建參數中的對象，而orElse無論什么情況都會創建參數對象。
判空函數：isPresent和ifPresent
兩個函數的用法類似，都可以用作判空，區別在于當不為空時，ifPresent會執行對應的函數。
isPresent
User user = new User("小明",16,new Address());
boolean b1 = Optional.ofNullable(user.getAddress()).isPresent();
System.out.println(b1); // true
ifPresent
User user = new User("小明",16,new Address());
Optional.ofNullable(user.getAddress()).ifPresent(address -> System.out.println(address));
值轉換函數：map和flagMap
值轉換的就是對Optional對象中的value值進行轉換，對值應用(調用)作為參數的函數，然后將返回的值包裝在 Optional中
map
User user = new User("小明",16,new Address());
String s1 = Optional.ofNullable(user).map(s -> s.getName()).get();
flagMap
User user = new User("小明",16,new Address());
String s1 = Optional.ofNullable(user).flatMap(s -> s.getName()).get();
兩個函數都可以實現值的轉換，兩者的區別是二者的入參不同。以上面的flagMap的示例代碼為例，我們需要在User類中重寫一下getName方法，使其返回Optional對象。
過濾（篩選）函數：filter
該函數的作用是，判斷Optional中的值是否滿足指定條件，若滿足則返回，否則返回一個EMPTY對象。
User user = new User("小明",16,new Address());
User result = Optional.ofNullable(user).filter(s -> s.getName().equals("小紅")).orElseGet(() ->new User("小藍",10));
System.out.println(result); // user{address=null, name='小藍', age=10}
這里會篩選出滿足姓名為小紅的User對象，若不滿足則新建一個姓名為小藍的User對象。
最后
需要注意，使用Optonal這種鏈式編程雖然簡潔化了程序代碼，但是邏輯性不是很明顯，相對來說會損失一定的代碼可讀性，具體的使用需要開發人員在實際場景中進行權衡。個人建議哪怕是自己不經常使用也要盡量掌握，避免出現閱讀源碼的時候顯得尷尬。
