Java Functional - 可选链

by鬼神

介绍
在 Java 8 之前，方法必须抛出异常或 return null，这两种方法都不是完美的。Java 8 中引入了 Optional、OptionalInt、OptionalLong 和 OptionalDouble 来表示可能是null.

Optionals 有两个内部状态，empty或present。如果基础引用为 ，则 Optional 为空null。当基础引用不为空时，存在 Optional。

尽管有多种使用 Optional 的方法，但链式可选项通常用于编写清晰简洁的代码，尤其是在需要复杂过滤时。

目标
在本教程结束时，您将学到：

• 如何使用可选方法map()和filter().
  

必备知识

• 爪哇 8.
• Java 函数概念：可选，方法引用。
  

所需工具

• 至少支持 JDK 8 的 Java IDE。
  

项目设置
要按照本教程进行操作，请执行以下步骤：

• 创建一个新的空 Java 8+ 项目。
  
• 创建一个新包com.example。
  
• 创建一个名为 的新 Java 类Entry。
  
• main()在Entry类中创建方法。
  
• 在Entry类中创建两个 LocalDate 常量，如下所示：
  

[Java] 纯文本查看 复制代码

 private static final LocalDate GEN_ALPHA = LocalDate.ofYearDay(2010,1); //1
 private static final LocalDate GEN_Z = LocalDate.ofYearDay(1997, 1); //2

• 添加一个方便的方法来检查 LocalDate 实例是否被视为 Gen Z。
  

[Java] 纯文本查看 复制代码

private static boolean isGenZ(LocalDate d){ //7
    return (d.isEqual(GEN_Z) || d.isAfter(GEN_Z)) && d.isBefore(GEN_ALPHA);
 }

项目说明
我们的项目很容易理解。第 1 行和第 2 行声明的两个 LocalDate 常量代表 2 个人口统计群组的开始日期：Alpha 和 Z 世代。第 7 行声明的便捷方法包含检查日期（生日）是否可以归类为 Z 世代的逻辑。

如何不使用 Optional
如果Optional#get不检查 Optional 是否存在（或非空），则永远不应直接使用该方法。如果Optional#get直接调用，程序在运行时会抛出 NoSuchElementException。

在 Entry 类中添加此方法。

[Java] 纯文本查看 复制代码

private static void noCheckOpt(){ //8
   Optional<LocalDate> opt = Optional.empty();

   LocalDate ogDate = opt.get(); //9

   if(isGenZ(ogDate)){
       LocalDate modifiedDate = ogDate
               .plusYears(1)
               .plusMonths(5)
               .plusDays(10);
       System.out.println(modifiedDate);
   }
}

上面的方法尝试从 Optional 获取底层 LocalDate 对象，然后仅当ogDate是 Gen Z 日期时才尝试在 if 块中创建新日期。

代码片段特意实例化了一个空的 Optional 来模拟从 API 接收到的 Optional 对象可以为空的情况。专业代码永远不应该这样写。

从 中调用上面的方法后main()，我们可以看到代码按预期抛出了 NoSuchElementException。

基本可选值检查
为了避免程序抛出 NoSuchElementException，开发人员可以做的最基本的事情是至少检查 Optional 对象是否包含带有Optional#isEmpty或的值Optional#isPresent。

下面的方法添加了存在检查。

[AppleScript] 纯文本查看 复制代码

private static void checkOpt(){ //10
   Optional<LocalDate> opt = Optional.empty(); //11

   if(opt.isPresent()){ //12
       LocalDate ogDate = opt.get(); //13
       if(isGenZ(ogDate)){ //14
           LocalDate modifiedDate = ogDate //15
                   .plusYears(1)
                   .plusMonths(5)
                   .plusDays(10);
           System.out.println(modifiedDate);
       }
   }
}

如果我们注释掉对前一个方法的调用，然后再调用这个方法，我们的代码应该不会再抛出任何异常了。它发现 Optional opt 在第 12 行为空，因此它停止执行该方法的其余部分。

但是这个方法有问题。它非常冗长。由于必须检查是否可选为空及是否底层是LOCALDATE第二代Z，我们现在有嵌套if块。我们还添加了两个变量声明。

可选链
为了提高可读性，我们可以使用内置的 Optional 方法Optional#filter，Optional#map就像下面的代码片段。

[Java] 纯文本查看 复制代码

private static void optChain(){ //16
   Optional.<LocalDate>empty() //17
           .filter(Entry::isGenZ) //18
           .map(d -> d.plusYears(1).plusMonths(5).plusDays(10)) //19
           .ifPresent(System.out::println); //20
}

要了解此方法的工作原理，让我们从头到尾回顾一下之前的方法在做什么：

• 检查Optional 是否为空。
• 检查底层 LocalDate 对象是否为 Gen Z。
• 如果是 Z 世代，则对其进行改造。
• 打印出 LocalDate。
  

该filter()和map()方法自动执行可选空虚检查对我们来说，和下游返回一个空的可选对象，所以我们没有写检查自己。只有在最后一步我们才需要调用ifPresent()，并且ifPresent()肯定比手动if块更具可读性，因此它增加了可读性。

使用filter(),map()和 i 的另一个额外好处fPresent()是我们可以将 lambda 或方法引用传递给它们，从而进一步提高可读性。

解决方案代码

[Java] 纯文本查看 复制代码

    package com.example;

    import java.time.LocalDate;
    import java.util.Optional;

    public class Entry {
       private static final LocalDate GEN_ALPHA = LocalDate.ofYearDay(2010,1); //1
       private static final LocalDate GEN_Z = LocalDate.ofYearDay(1997, 1); //2

       public static void main(String... args){ //3
           //noCheckOpt(); //4
           //checkOpt(); //5
           //optChain(); //6
       }

       private static boolean isGenZ(LocalDate d){ //7
           return (d.isEqual(GEN_Z) || d.isAfter(GEN_Z)) && d.isBefore(GEN_ALPHA);
       }

       private static void noCheckOpt(){ //8
           Optional<LocalDate> opt = Optional.empty();

           LocalDate ogDate = opt.get(); //9

           if(isGenZ(ogDate)){
               LocalDate modifiedDate = ogDate
                       .plusYears(1)
                       .plusMonths(5)
                       .plusDays(10);
               System.out.println(modifiedDate);
           }
       }

       private static void checkOpt(){ //10
           Optional<LocalDate> opt = Optional.empty(); //11

           if(opt.isPresent()){ //12
               LocalDate ogDate = opt.get(); //13
               if(isGenZ(ogDate)){ //14
                   LocalDate modifiedDate = ogDate //15
                           .plusYears(1)
                           .plusMonths(5)
                           .plusDays(10);
                   System.out.println(modifiedDate);
               }
           }
       }

       private static void optChain(){ //16
           Optional.<LocalDate>empty() //17
                   .filter(Entry::isGenZ) //18
                   .map(d -> d.plusYears(1).plusMonths(5).plusDays(10)) //19
                   .ifPresent(System.out::println); //20
       }

    }

概括
手动检查 Optional 的存在是有效的，但是有很多方便的方法可以与 lambda 和方法引用糖语法一起使用。当然，查找它们确实需要花费一些额外的时间，但是可读性的好处是值得的。


我叫by鬼神。我是一名 Java 开发人员，专门从事 Java/Spring/MySQL 堆栈的后端开发。

我还可以使用 Angular/Typescript/JS/HTML/CSS 和带有 Kotlin 的原生 Android 在前端工作。

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