Optional类自JDK 8引入，用于优雅表达可能为空的值，减少空指针异常。1. 作为方法返回类型提示调用者处理缺失情况，如findUserById返回Optional<User>；2. 避免直接返回NULL或抛异常，提升安全性，如解析字符串转整数返回Optional<Integer>；3. 结合map和flatMap实现链式调用，安全访问嵌套属性。正确创建方式包括Optional.ofNullable()、of()和empty()；推荐使用orElseGet()延迟加载默认值，orElsethrow()明确异常语义；不应将Optional用作类字段、集合元素或方法参数，避免序列化问题与冗余设计；禁止isPresent()+get()的判空模式，应改用orElseThrow()等函数式方法。核心是将其作为返回值契约工具，而非通用null替代品。
Java中的Optional类从JDK 8引入，旨在减少空指针异常（NullPointerException）的发生，提升代码的健壮性和可读性。它不是一个集合类，也不是为了完全替代null，而是作为一种更优雅的方式来表达“可能不存在的值”。
何时使用Optional
1. 作为方法返回类型，明确表示结果可能为空
- 当一个方法的返回值可能为
null时，使用Optional<T>可以提醒调用者处理缺失情况。 - 例如查找用户、查询配置项等场景：
public Optional<User> findUserById(String id) {
if (id == null || !users.containsKey(id)) {
return Optional.empty();
}
return Optional.of(users.get(id));
}
2. 避免返回null或抛出异常
- 传统做法中，方法要么返回
null，要么抛出异常，调用方容易忽略判断。Optional迫使调用者显式处理空值。 - 比如解析字符串转整数，可以封装成返回
Optional<Integer>而不是抛出NumberFormatException。
3. 链式调用中简化空值处理
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- 在嵌套对象访问中，如
user.getAddress().getCity().getName()极易出现空指针。Optional配合flatMap和map可安全解引用。
常见操作与最佳实践
1. 正确创建Optional实例
-
Optional.of(value)：仅用于确定不为null的值，否则抛异常。 -
Optional.ofNullable(value)：推荐用于可能为null的情况。 -
Optional.empty()：明确表示空值。
2. 安全获取值的方法
-
orElse(T other)：提供默认值，即使默认值构造开销大也会执行。 -
orElseGet(Supplier<? extends T> supplier)：延迟加载，默认值只在需要时生成，性能更优。 -
orElseThrow()或orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier)：推荐方式，明确表达“必须存在”的语义。
3. 使用map和flatMap进行链式操作
-
map用于对内部值进行转换，自动处理空值。 -
flatMap用于避免嵌套的Optional<Optional<T>>。
Optional<String> cityName = Optional.ofNullable(user)
.map(User::getAddress)
.map(Address::getCity)
.map(City::getName);
不应使用Optional的场景
1. 不应作为类字段或集合元素
-
Optional不是可序列化的设计重点，作为实体类字段可能导致序列化问题。 - 且增加了内存开销，不如直接使用
null清晰。
2. 不应用于方法参数
- 方法签名中使用
Optional作为参数会显得冗余且难以调用，建议使用重载或默认值模式。
3. 避免滥用isPresent() + get()模式
- 以下写法违背了
Optional的设计初衷：
if (opt.isPresent()) {
return opt.get();
} else {
throw new RuntimeException();
}
// 应改用 orElseThrow
基本上就这些。合理使用Optional能让代码更清晰地表达“有或无”的语义，减少隐式空指针风险，但关键在于理解其设计意图——它是返回值的契约工具，不是通用的null替代容器。