面试题：Java中Optional类如何避免空指针异常

Question

在Java中，描述一下Optional类的基本用法，举例说明如何使用Optional类来优雅地处理可能为空的对象，以避免常见的空指针异常。

Answer 1

Optional类基本用法

Optional类是Java 8引入的，用于解决空指针异常（NullPointerException）问题。它本质上是一个容器类，可能包含也可能不包含非空值。

常用方法

1. 创建Optional实例
   • Optional.of(T value)：创建一个包含指定非空值的Optional实例。如果value为null，会抛出NullPointerException。
   • Optional.ofNullable(T value)：创建一个可能包含null值的Optional实例。如果value为null，则创建的Optional实例不包含值。
   • Optional.empty()：创建一个不包含值的Optional实例。
2. 检查值是否存在
   • boolean isPresent()：判断Optional是否包含值。
3. 获取值
   • T get()：如果Optional包含值，则返回该值，否则抛出NoSuchElementException。
   • T orElse(T other)：如果Optional包含值，则返回该值，否则返回指定的other值。
   • T orElseGet(Supplier<? extends T> other)：如果Optional包含值，则返回该值，否则调用Supplier获取并返回一个值。
   • T orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier)：如果Optional包含值，则返回该值，否则抛出由exceptionSupplier提供的异常。
4. 处理值
   • void ifPresent(Consumer<? super T> consumer)：如果Optional包含值，则对该值执行Consumer中的操作。

示例代码

import java.util.Optional;

public class OptionalExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 假设这是可能为空的对象
        String name = null;

        // 使用Optional.ofNullable创建Optional实例
        Optional<String> optionalName = Optional.ofNullable(name);

        // 1. 使用orElse方法提供默认值
        String result1 = optionalName.orElse("default name");
        System.out.println(result1);

        // 2. 使用orElseGet方法根据Supplier提供默认值
        String result2 = optionalName.orElseGet(() -> "default name from Supplier");
        System.out.println(result2);

        // 3. 使用ifPresent方法处理值
        optionalName.ifPresent(n -> System.out.println("The name is: " + n));

        // 4. 使用orElseThrow方法在值不存在时抛出异常
        try {
            String result3 = optionalName.orElseThrow(() -> new RuntimeException("Name is not present"));
            System.out.println(result3);
        } catch (RuntimeException e) {
            System.out.println(e.getMessage());
        }
    }
}

在上述示例中，通过Optional类的不同方法，优雅地处理了可能为空的name对象，避免了空指针异常。