1. 不受待見的空指標異常

有個小故事：null引用最早是由英國科學家Tony Hoare提出的，多年後Hoare為自己的這個想法感到後悔莫及，並認為這是"價值百萬的重大失誤"。可見空指標是多麼不受待見。

NullPointerException是Java開發中最常遇見的異常，遇到這種異常我們通常的解決方法是在呼叫的地方加一個if判空。

if判空越多會造成過多的程式碼分支，後續程式碼維護也就越來越複雜。

2. 糟糕的程式碼

比如看下面這個例子，使用過多的if判空。

Person物件裡定義了House物件，House物件裡定義了Address物件：

 public class Person {     private String name;     private int age;     private House house;     public House getHouse() {         return house;     } } class House {     private long price;     private Address address;     public Address getAddress() {         return address;     } } class Address {     private String country;     private String city;     public String getCity() {         return city;     } }

現在獲取這個人買房的城市，那麼通常會這樣寫：

 public String getCity() {     String city = new Person().getHouse().getAddress().getCity();     return city; }

但是這樣寫容易出現空指標的問題，比如這個人沒有房，House物件為null。接著你會改造這段程式碼，加上很多判斷條件：

 public String getCity2(Person person) {     if (person != null) {         House house = person.getHouse();         if (house != null) {             Address address = house.getAddress();             if (address != null) {                 String city = address.getCity();                 return city;             }         }     }     return "unknown"; }

為了避免空指標異常，每一層都加上判斷，但是這樣會造成程式碼巢狀太深，不易維護。你可能想到如何改造上面的程式碼，比如加上提前判空退出：

 public String getCity3(Person person) {     String city = "unknown";     if (person == null) {       return city;      }     House house = person.getHouse();     if (house == null) {         return city;     }     Address address = house.getAddress();     if (address == null) {         return city;     }     return address.getCity(); }

但是這樣簡單的程式碼已經加入了三個退出條件，非常不利於後面程式碼維護。那怎樣才能將程式碼寫的優雅一點呢，下面引入今天的主角"Optional"。

3. 解決空指標的"銀彈"

從Java8開始引入了一個新類 java.util.Optional，這是一個物件的容器，意味著可能包含或者沒有包含一個非空的值。下面重點看一下Optional的常用方法：

 public final class Optional<T> {     // 透過指定非空值建立Optional物件     // 如果指定的值為null，會拋空指標異常     public static <T> Optional<T> of(T value) {         return new Optional<>(value);     }     // 透過指定可能為空的值建立Optional物件     public static <T> Optional<T> ofNullable(T value) {         return value == null ? empty() : of(value);     }     // 返回值，不存在拋異常     public T get() {         if (value == null) {             throw new NoSuchElementException("No value present");         }         return value;     }     // 如果值存在，根據consumer實現類消費該值     public void ifPresent(Consumer<? super T> consumer) {         if (value != null)             consumer.accept(value);     }     // 如果值存在則返回，如果值為空則返回指定的預設值     public T orElse(T other) {         return value != null ? value : other;     }     // map flatmap等方法與Stream使用方法類似，這裡不再贅述，讀者可以參考之前的Stream系列。 }

以上就是Optional類常用的方法，使用起來非常簡單。

4. Optional使用入門

（1）建立Optional例項

建立空的Optional物件。可以透過靜態工廠方法Optional.Empty() 建立一個空的物件，例如：

 Optional<Person> optionalPerson = Optional.Empty();

指定非空值建立Optional物件。

 Person person = new Person(); Optional<Person> optionalPerson = Optional.of(person);

指定可能為空的值建立Optional物件。

 Person person = null; // 可能為空 Optional<Person> optionalPerson = Optional.of(person);

（2）常用方法**ifPresent**

如果值存在，則呼叫consumer例項消費該值，否則什麼都不執行。舉個栗子：

 String str = "hello java8"; // output: hello java8 Optional.ofNullable(str).ifPresent(System.out::println); String str2 = null; // output: nothing Optional.ofNullable(str2).ifPresent(System.out::println);

filter, map, flatMap在三個方法在前面講Stream的時候已經詳細講解過，讀者可以翻看之前寫的文章，這裡不再贅述。

orElse

如果value為空，則返回預設值，舉個栗子：

 public void test(String city) {     String defaultCity = Optional.ofNullable(city).orElse("unknown"); }

orElseGet如果value為空，則呼叫Supplier例項返回一個預設值。舉個例子：

 public void test2(String city) {     // 如果city為空，則呼叫generateDefaultCity方法     String defaultCity = Optional.of(city).orElseGet(this::generateDefaultCity); } private String generateDefaultCity() {     return "beijing"; }

orElseThrow如果value為空，則丟擲自定義異常。舉個栗子：

 public void test3(String city) {     // 如果city為空，則丟擲空指標異常。     String defaultCity = Optional.of(city).orElseThrow(NullPointerException::new); }

5. 使用Optional重構程式碼

再看一遍重構之前的程式碼，使用了三個if使程式碼巢狀層次變得很深。

 // before refactor public String getCity2(Person person) {     if (person != null) {         House house = person.getHouse();         if (house != null) {             Address address = house.getAddress();             if (address != null) {                 String city = address.getCity();                 return city;             }         }     }     return "unknown"; }

使用Optional重構

 public String getCityUsingOptional(Person person) {     String city = Optional.ofNullable(person)             .map(Person::getHouse)             .map(House::getAddress)             .map(Address::getCity).orElse("Unknown city");     return city; }

只使用了一行程式碼就獲取到city值，不用再去不斷的判斷是否為空，這樣寫程式碼是不是很優雅呀。

總結：使用optional類可以很優雅的解決專案中空指標的問題，但是optional也不是萬能的哦，小夥伴們要適度使用。趕緊用Optional重構之前寫的專案吧~