如何使用 Java Optional 進行類型安全的編程

Java Optional 是一個容器對象，用于表示可能存在或不存在的值。通過使用 Optional，你可以避免空指針異常（NullPointerException），并編寫更清晰、更簡潔的代碼。以下是如何使用 Java Optional 進行類型安全的編程的一些建議：

1. 創建 Optional 對象：
   • 使用 Optional.of(T value) 創建一個包含非空值的 Optional 對象。如果傳入的值為 null，將拋出 NullPointerException。
   • 使用 Optional.ofNullable(T value) 創建一個包含值的 Optional 對象，如果傳入的值為 null，則創建一個空的 Optional 對象。
   • 使用 Optional.empty() 創建一個空的 Optional 對象。

Optional<String> optionalWithValue = Optional.of("Hello");
Optional<String> optionalWithNullValue = Optional.ofNullable(null);
Optional<String> emptyOptional = Optional.empty();

2. 檢查 Optional 是否有值：
   • 使用 isPresent() 方法檢查 Optional 是否包含值。
   • 使用 ifPresent(Consumer<? super T> consumer) 方法在 Optional 包含值時執行給定的操作。

if (optionalWithValue.isPresent()) {
    System.out.println(optionalWithValue.get());
}

optionalWithValue.ifPresent(value -> System.out.println(value));

3. 獲取 Optional 中的值：
   • 使用 get() 方法獲取 Optional 中的值。如果 Optional 為空，將拋出 NoSuchElementException。因此，在調用 get() 之前，請確保 Optional 包含值。
   • 使用 orElse(T other) 方法獲取 Optional 中的值，如果 Optional 為空，則返回指定的默認值。
   • 使用 orElseGet(Supplier<? extends T> other) 方法獲取 Optional 中的值，如果 Optional 為空，則調用指定的供應器函數生成默認值。
   • 使用 orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier) 方法獲取 Optional 中的值，如果 Optional 為空，則拋出指定的異常。

String value = optionalWithValue.orElse("Default value");
String valueFromSupplier = optionalWithNullValue.orElseGet(() -> "Default value from supplier");
String valueOrThrow = optionalWithNullValue.orElseThrow(() -> new NoSuchElementException("No value present"));

4. 使用 map 和 flatMap 進行轉換：
   • 使用 map(Function<? super T, ? extends U> mapper) 方法對 Optional 中的值進行轉換。如果 Optional 為空，返回一個空的 Optional 對象。
   • 使用 flatMap(Function<? super T, Optional<U>> mapper) 方法對 Optional 中的值進行轉換。與 map 類似，但如果映射函數返回一個空的 Optional 對象，則 flatMap 會返回一個空的 Optional 對象。

Optional<Integer> optionalLength = optionalWithValue.map(String::length);
Optional<String> optionalUpperCase = optionalWithValue.flatMap(value -> Optional.of(value.toUpperCase()));

5. 使用 filter 進行條件檢查：
   • 使用 filter(Predicate<? super T> predicate) 方法根據給定的謂詞過濾 Optional 中的值。如果 Optional 為空或值不滿足謂詞，則返回一個空的 Optional 對象。

Optional<String> filteredOptional = optionalWithValue.filter(value -> value.length() > 5);

通過遵循這些實踐，你可以充分利用 Java Optional 的功能，編寫更安全、更簡潔的代碼。