如何用一行代码解决空指针问题

在文章的开头，先说下NPE问题，NPE问题就是，我们在开发中经常碰到的NullPointerException.假设我们有两个类，他们的UML类图如下图所示

在这种情况下，有如下代码

user.getAddress（）.getProvince（）;

这种写法，在user为null时，是有可能报NullPointerException异常的。为了解决这个问题，于是采用下面的写法

if（user！=null）{

Address address = user.getAddress（）;

if（address！=null）{

String province = address.getProvince（）;

}

}

这种写法是比较丑陋的，为了避免上述丑陋的写法，让丑陋的设计变得优雅。JAVA8提供了Optional类来优化这种写法，接下来的正文部分进行详细说明

API介绍

先介绍一下API，与其他文章不同的是，本文采取类比的方式来讲，同时结合源码。而不像其他文章一样，一个个API罗列出来，让人找不到重点。

1、Optional（T value），empty（），of（T value），ofNullable（T value）

这四个函数之间具有相关性，因此放在一组进行记忆。

先说明一下，Optional（T value），即构造函数，它是private权限的，不能由外部调用的。其余三个函数是public权限，供我们所调用。那么，Optional的本质，就是内部储存了一个真实的值，在构造的时候，就直接判断其值是否为空。好吧，这么说还是比较抽象。直接上Optional（T value）构造函数的源码，如下图所示

那么，**of（T value）**的源码如下

public static 《T》 Optional《T》 of（T value） {

return new Optional《》（value）;

}

也就是说of（T value）函数内部调用了构造函数。根据构造函数的源码我们可以得出两个结论：

通过of（T value）函数所构造出的Optional对象，当Value值为空时，依然会报NullPointerException。

通过of（T value）函数所构造出的Optional对象，当Value值不为空时，能正常构造Optional对象。

除此之外呢，Optional类内部还维护一个value为null的对象，大概就是长下面这样的

public final class Optional《T》 {

//省略。..。

private static final Optional《？》 EMPTY = new Optional《》（）;

private Optional（） {

this.value = null;

}

//省略。..

public static《T》 Optional《T》 empty（） {

@SuppressWarnings（“unchecked”）

Optional《T》 t = （Optional《T》） EMPTY;

return t;

}

}

那么，empty（）的作用就是返回EMPTY对象。

好了铺垫了这么多，可以说ofNullable（T value）的作用了，上源码

public static 《T》 Optional《T》 ofNullable（T value） {

return value == null ？ empty（） ： of（value）;

}

好吧，大家应该都看得懂什么意思了。相比较of（T value）的区别就是，当value值为null时，of（T value）会报NullPointerException异常；ofNullable（T value）不会throw Exception，ofNullable（T value）直接返回一个EMPTY对象。

那是不是意味着，我们在项目中只用ofNullable函数而不用of函数呢？

不是的，一个东西存在那么自然有存在的价值。当我们在运行过程中，不想隐藏NullPointerException。而是要立即报告，这种情况下就用Of函数。但是不得不承认，这样的场景真的很少。博主也仅在写junit测试用例中用到过此函数。另外关注：架构师专栏，在后台回复：“面试题”可以获取，高清PDF最新版3625页互联网大厂面试题。

2、orElse（T other），orElseGet（Supplier《？ extends T》 other）和orElseThrow（Supplier《？ extends X》 exceptionSupplier）

这三个函数放一组进行记忆，都是在构造函数传入的value值为null时，进行调用的。orElse和orElseGet的用法如下所示，相当于value值为null时，给予一个默认值：

@Test

public void test（） {

User user = null;

user = Optional.ofNullable（user）.orElse（createUser（））;

user = Optional.ofNullable（user）.orElseGet（（） -》 createUser（））;

}

public User createUser（）{

User user = new User（）;

user.setName（“zhangsan”）;

return user;

}

这两个函数的区别：当user值不为null时，orElse函数依然会执行createUser（）方法，而orElseGet函数并不会执行createUser（）方法，大家可自行测试。

至于orElseThrow，就是value值为null时，直接抛一个异常出去，用法如下所示

User user = null;

Optional.ofNullable（user）.orElseThrow（（）-》new Exception（“用户不存在”））;

3、map（Function《？ super T， ？ extends U》 mapper）和flatMap（Function《？ super T， Optional《U》》 mapper）

这两个函数放在一组记忆，这两个函数做的是转换值的操作。

直接上源码

public final class Optional《T》 {

//省略。..。

public《U》 Optional《U》 map（Function《？ super T， ？ extends U》 mapper） {

Objects.requireNonNull（mapper）;

if （！isPresent（））

return empty（）;

else {

return Optional.ofNullable（mapper.apply（value））;

}

}

//省略。..

public《U》 Optional《U》 flatMap（Function《？ super T， Optional《U》》 mapper） {

Objects.requireNonNull（mapper）;

if （！isPresent（））

return empty（）;

else {

return Objects.requireNonNull（mapper.apply（value））;

}

}

}

这两个函数，在函数体上没什么区别。唯一区别的就是入参，map函数所接受的入参类型为Function《？ super T， ？ extends U》，而flapMap的入参类型为Function《？ super T， Optional《U》》。

在具体用法上，对于map而言：

如果User结构是下面这样的

public class User {

private String name;

public String getName（） {

return name;

}

}

这时候取name的写法如下所示

String city = Optional.ofNullable（user）.map（u-》 u.getName（））.get（）;

对于flatMap而言：

如果User结构是下面这样的

public class User {

private String name;

public Optional《String》 getName（） {

return Optional.ofNullable（name）;

}

}

这时候取name的写法如下所示

String city = Optional.ofNullable（user）.flatMap（u-》 u.getName（））.get（）;

4、isPresent（）和ifPresent（Consumer《？ super T》 consumer）

这两个函数放在一起记忆，isPresent即判断value值是否为空，而ifPresent就是在value值不为空时，做一些操作。这两个函数的源码如下

public final class Optional《T》 {

//省略。..。

public boolean isPresent（） {

return value ！= null;

}

//省略。..

public void ifPresent（Consumer《？ super T》 consumer） {

if （value ！= null）

consumer.accept（value）;

}

}

需要额外说明的是，大家千万不要把

if （user ！= null）{

// TODO： do something

}

给写成

User user = Optional.ofNullable（user）;

if （Optional.isPresent（））{

// TODO： do something

}

因为这样写，代码结构依然丑陋。博主会在后面给出正确写法

至于ifPresent（Consumer《？ super T》 consumer），用法也很简单，如下所示

Optional.ofNullable（user）.ifPresent（u-》{

// TODO： do something

}）;

5、filter（Predicate《？ super T》 predicate）

不多说，直接上源码

public final class Optional《T》 {

//省略。..。

Objects.requireNonNull（predicate）;

if （！isPresent（））

return this;

else

return predicate.test（value） ？ this ： empty（）;

}

filter 方法接受一个 Predicate 来对 Optional 中包含的值进行过滤，如果包含的值满足条件，那么还是返回这个 Optional；否则返回 Optional.empty。

用法如下

Optional《User》 user1 = Optional.ofNullable（user）.filter（u -》 u.getName（）.length（）《6）;

如上所示，如果user的name的长度是小于6的，则返回。如果是大于6的，则返回一个EMPTY对象。

实战使用

例一

在函数方法中

以前写法

public String getCity（User user） throws Exception{

if（user！=null）{

if（user.getAddress（）！=null）{

Address address = user.getAddress（）;

if（address.getCity（）！=null）{

return address.getCity（）;

}

}

}

throw new Excpetion（“取值错误”）;

}

JAVA8写法

public String getCity（User user） throws Exception{

return Optional.ofNullable（user）

.map（u-》 u.getAddress（））

.map（a-》a.getCity（））

.orElseThrow（（）-》new Exception（“取指错误”））;

}

例二

比如，在主程序中

以前写法

if（user！=null）{

dosomething（user）;

}

JAVA8写法

Optional.ofNullable（user）

.ifPresent（u-》{

dosomething（u）;

}）;

例三

以前写法

public User getUser（User user） throws Exception{

if（user！=null）{

String name = user.getName（）;

if（“zhangsan”.equals（name））{

return user;

}

}else{

user = new User（）;

user.setName（“zhangsan”）;

return user;

}

}

java8写法

public User getUser（User user） {

return Optional.ofNullable（user）

.filter（u-》“zhangsan”.equals（u.getName（）））

.orElseGet（（）-》 {

User user1 = new User（）;

user1.setName（“zhangsan”）;

return user1;

}）;

}

其他的例子，不一一列举了。不过采用这种链式编程，虽然代码优雅了。但是，逻辑性没那么明显，可读性有所降低，大家项目中看情况酌情使用。

责任编辑：haq