Java Optional vs Vavr Option 不同之處曉得？

討論一個重要的Java主題-Optional類的用法-並將其與Vavr庫中的替代方法進行比較。可選最初在Java 8中引入，並定義為“可能包含也可能不包含非null值的容器對象”。開發人員利用Optionals來避免在代NullPointerException。在這種情況下，Optional為我們提供了一些精美的功能，但並非所有功能都在第8版中引入，某些功能需要Java11。另一種解決這些問題的方法是使用Vavr的Option類。在本文中，我們將學習如何使用Java的Optional類，然後將其與Vavr的Option類進行比較。注意：此代碼需要Java 11 +

Java Optional 簡介

已經以功能性編程語言（如Haskell或Scala）實現了。在對方法調用可能返回未知值或不存在的值（例如null）的情況進行建模時，它被證明非常有用。

創建 Optional

首先，我們需要創建Optional的實例。有幾種方法可以實現。我們還可以創建一個空的Optional。看看第一種方法，這非常簡單：

<code>Optional<integer> four = Optional.of(Integer.valueOf(4));
if (four.isPresent){
System.out.println("Hoorayy! We have a value");
} else {
System.out.println("No value");
}/<integer>/<code>

我們從4的Integer值構建一個Optional，這意味著始終應該有一個值並且它不能為null，但這只是一個例子。我們使用ifPresent（）方法檢查值是否存在。您可以注意到四個不是整數;它是一個容器，裡面裝有整數。當我們確定該值在內部時，可以使用get（）獲取值。如果我們不進行檢查就使用get（），則可能NoSuchElementException結尾。獲得可選參數的另一種方法是使用流。幾種終端流的方法返回Optional，因此我們可以對其進行操作並檢查其存在與否，例如：

• findAny
• findFirst
• max
• min
• reduce

代碼片段

<code>Optional car = cars.stream().filter(car->car.getId().equalsIgnoreCase(id)).findFirst();/<code>

創建 Nullable:

<code>Optional<integer> nullable = Optional.ofNullable(client.getRequestData());/<integer>/<code>

創建 空 Optional:

<code>Optional<integer> nothing = Optional.empty();/<integer>/<code>

使用 Optional

一種最普遍的情況是在Spring存儲庫中使用它來通過ID查找一條記錄，因此我們可以在Optional上構建邏輯並避免空檢查（順便說一句，Spring還支持Vavr Options）。假設我們有一個圖書庫，想找到一本書。

<code>Optional<book> book = repository.findOne("some id");/<book>/<code>

首先，如果有這本書，我們可以執行一些邏輯。我們在上一節中使用if-else做到了這一點，但是我們不需要：可選為我們提供了一種接受對象的消費者的方法：

<code>repository.findOne("some id").ifPresent(book -> System.out.println(book));/<code>

或者，我們可以使其更簡單。我們可以使用方法引用：

<code>repository.findOne("some id").ifPresent(System.out::println);/<code>

如果存儲庫中沒有書籍，則可以使用theifPresentOrElseGet方法提供替代回調

<code>repository.findOne("some id").ifPresentOrElseGet(book->{
// if value is presented
}, ()->{
// if value is absent
});/<code>

另外，如果未顯示運算結果，我們可以設置默認值：

<code>Book result = repository.findOne("some id").orElse(defaultBook);/<code>

但是，使用Optionals，我們需要記住可能的缺點。在最後一個示例中，我們“保證”自己無論如何都能獲得一本書。它顯示存儲或來自orElse。但是，如果此默認值不是恆定的，但又需要一些複雜的方法怎麼辦？首先，Java無論如何都會評估findOne。然後，它必須處理orElse方法。是的，如果它只是一個默認常數，就可以了。

另一個實例

讓我們創建一個簡單的示例來檢查如何實際使用Optional和Option類。我們將有一個CarRepository，可以根據提供的ID（例如在車牌號上）找到一輛汽車。然後，我們將看到如何操作Optional和Options。

首先,添加基礎代碼

它遵循不可變模式，因此所有字段都是final，我們只有getter而沒有setter。初始化期間將提供所有數據。

<code>public class Car {

    private final String name;
    private final String id;
    private final String color;

    public Car (String name, String id, String color){
        this.name = name;
        this.id = id;
        this.color = color;
    }

    public String getId(){
        return id;
    }

    public String getColor() {
        return color;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Car "+name+" with license id "+id+" and of color "+color;
    }
}/<code>

The second thing is to create the CarRepository class. It requires two options for finding car by Id — using the old way with a possible null result and using Optional, as we do in Spring repositories.

第二，是創建CarRepository類。findCarById 可能返回null.

<code>public class CarRepository {

    private List cars;

    public CarRepository(){
       getSomeCars();
    }

    Car findCarById(String id){
        for (Car car: cars){
            if (car.getId().equalsIgnoreCase(id)){
                return car;
            }
        }
        return null;
    }

    Optional findCarByIdWithOptional(String id){
        return cars.stream().filter(car->car.getId().equalsIgnoreCase(id)).findFirst();
    }

    private void getSomeCars(){
        cars = new ArrayList<>();
        cars.add(new Car("tesla", "1A9 4321", "red"));
        cars.add(new Car("volkswagen", "2B1 1292", "blue"));
        cars.add(new Car("skoda", "5C9 9984", "green"));
        cars.add(new Car("audi", "8E4 4321", "silver"));
        cars.add(new Car("mercedes", "3B4 5555", "black"));
        cars.add(new Car("seat", "6U5 3123", "white"));
    }
}/<code>

Java Optional 查詢Car

測試代碼片段

<code>@Test 

void getCarById(){
    Car car = repository.findCarById("1A9 4321");
    Assertions.assertNotNull(car);
    Car nullCar = repository.findCarById("M 432 KT");
    Assertions.assertThrows(NullPointerException.class, ()->{
        if (nullCar == null){
            throw new NullPointerException();
        }
    });
}/<code>

上面的代碼段演示了舊方法。我們找到了一輛帶有車牌1A9 4321的汽車，並檢查了該汽車的存在。

<code>@Test
void getCarByIdWithOptional(){
    Optional tesla = repository.findCarByIdWithOptional("1A9 4321");
    tesla.ifPresent(System.out::println);
}/<code>

在這種情況下，我們使用findCarByIdWithOptional方法，然後打印Car（如果有的話）。如果運行它，將得到以下輸出：

<code>Car tesla with license id 1A9 4321 and of color red/<code>

但是，如果我們的代碼中沒有該特殊方法，該怎麼辦？在這種情況下，我們可以從可能返回空值的方法中獲取Optional。它被稱為可空的。

<code>Optional nothing = Optional.ofNullable(repository.findCarById("5T1 0965"));
Assertions.assertThrows(NoSuchElementException.class, ()->{
    Car car = nothing.orElseThrow(()->new NoSuchElementException());
});/<code>

在此代碼段中，我們找到了另一種方法。我們從findCarById創建Optional，如果找不到車，它可以返回null。當存在帶有牌照5T1 0965的所需汽車時，我們手動使用orElseThrow方法引發NoSuchElementException。另一種情況是，如果請求的數據在存儲庫中不可用，則將orElse與默認值一起使用：

<code>Car audi = repository.findCarByIdWithOptional("8E4 4311")
            .orElse(new Car("audi", "1W3 4212", "yellow"));
   if (audi.getColor().equalsIgnoreCase("silver")){
     System.out.println("We have silver audi in garage!");
   } else {
     System.out.println("Sorry, there is no silver audi, but we called you a taxi");
}/<code>

Vavr Option

Vavr Option是處理這些任務的另一種方法。首先，使用依賴項管理在您的項目中安裝Vavr（我使用Maven）：

<code><dependency>
   <groupid>io.vavr/<groupid>
   <artifactid>vavr/<artifactid>
   <version>0.10.2/<version>
/<dependency>/<code>

簡而言之，Vavr具有類似的API可創建Option實例。我們可以從nullable創建Option，如下所示：

<code>Option nothing = Option.of(repository.findCarById("T 543 KK"));/<code>

或者我們可以使用一個靜態方法創建一個空容器：

<code>Option nullable = Option.none();/<code>

此外，還有一種方法可以從Java創建Option（可選）！看一下下面的代碼片段：

<code>Option result = Option.ofOptional(repository.findCarByIdWithOptional("5C9 9984"));/<code>

藉助Vavr選項，我們可以使用與Optional相同的API來完成上述任務。例如，我們可以通過類似的方式設置默認值：

<code>Option result = Option.ofOptional(repository.findCarByIdWithOptional("5C9 9984"));
Car skoda = result.getOrElse(new Car("skoda", "5E2 4232", "pink"));
System.out.println(skoda);/<code>

拋出異常

<code>Option nullable = Option.none();
Assertions.assertThrows(NoSuchElementException.class, ()->{
nullable.getOrElseThrow(()->new NoSuchElementException());
});/<code>

或者，當數據不可用時，我們可以執行以下操作

<code>nullable.onEmpty(()->{
///runnable
});/<code>

如果我們需要根據數據的存在來執行操作，就像我們使用Optional的ifPresent一樣，該怎麼辦？我們可以通過幾種方式做到這一點。在Option中有一個相等的方法isPresent，在Option中被稱為isDefined：

<code>if (result.isDefined()){
// do something
}/<code>

但是，我們使用Option來擺脫if-else構造。我們可以以與Optional相同的方式浮動嗎？我們可以通過窺視的存在來執行操作：

<code>result.peek(val -> System.out.println(val)).onEmpty(() -> System.out.println("Result is missed"));/<code>

此外，Vavr Option中還有其他一些非常有用的方法，這些方法可以使您的代碼比內置的Optional類具有更多功能。因此，我鼓勵您花一些時間來探索Vavr Option Javadocs並嘗試使用這些API。

總結

在本文中，我們討論了Java中的Optional類。可選的概念並不是什麼新鮮事物，已經在其他功能編程語言（例如Haskell和Scala）中實現了。在對方法調用可能返回未知值或不存在的值（例如null）的情況進行建模時，它被證明非常有用。然後，我們探索了它的API，並創建了一些示例，這些示例使用可選邏輯查找汽車並處理結果。最後，我們找到了Optional-Vavr的Option的替代方法並描述了其方法。

希望你喜歡！在評論中留下想法或問題。

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關鍵字: Java Haskell 編程語言