【Java技术专题】「Guava开发指南」手把手教你如何进行使用Guava工具箱进行开发系统实战指南（Optional篇）

Guava相关的介绍

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Guava工程包含了许多被Google的Java项目广泛依赖的核心库。我们希望通过本文档为Guava中最流行和最强大的功能提供更具可读性和解释性的说明。

本教程是中级教程，适合 Guava 中级开发者的进阶学习。

学习Guava前的准备工作

学习目标和计划：在学习Guava技术之前，您需要明确自己的学习目标和计划。例如，您希望学习Guava的哪些功能，需要掌握哪些知识点，以及在什么时间内完成学习任务等。
学习工具：为了更好地学习Guava技术，您需要选择适合自己的学习工具。例如，您可以使用Eclipse、IntelliJ IDEA等集成开发环境（IDE）来编写和调试Java代码，使用Maven或Gradle等构建工具来管理项目依赖。
参考资料：在学习Guava技术之前，您需要收集相关的学习资料。例如，您可以阅读Guava官方文档、参考书籍、博客文章、视频教程等。

使用Guava工具的实战意义

很多 Guava 工具类对 Null 值都采用快速失败操作，除非工具类本身提供了针对 Null 值的因变措施。此外，Guava 还提供了很多工具类，让你更方便地用特定值替换 Null 值。

使用Optional除了赋予null 语义，增加了可读性，最大的优点在于它是一种傻瓜式的防护。Optional 迫使你积极思考引用缺失的情况，因为你必须显式地从 Optional 获取引用。直接使用 null 很容易让人忘掉某些情形，尽管 FindBugs 可以帮助查找 null 相关的问题，但是我们还是认为它并不能准确地定位问题根源。

使用Optional 的意义在哪儿？

使用Optional的最大优点是除了赋予null语义，还增加了代码的可读性。此外，它还是一种傻瓜式的防护，因为Optional迫使你积极思考引用缺失的情况，你必须显式地从Optional获取引用。相比之下，直接使用null很容易让人忘掉某些情形，尽管FindBugs等工具可以帮助查找null相关的问题，但它们并不能准确地定位问题根源。

在方法的返回值中，也可能存在null的情况。就像你自己实现的方法method(a,b)可能会返回null一样，其他人编写的方法也可能会返回null。为了避免这种情况，我们可以将方法的返回类型指定为Optional，这样就可以迫使调用者思考返回的引用缺失的情形。这样一来，你就不会忘记别人写的方法method(a,b)会返回null，就像你自己实现method(a,b)时可能会忘记输入参数a可以为null一样。

具体案例

建议您在使用Set时避免使用null，或者将null作为Map的键值。使用特殊值来代表null可以让查找操作的语义更加清晰。如果您想在Map中使用null作为某个键的值，建议您不要将这个条目放到Map中，而是单独维护一个"值为null的键集合"（null keys）。在Map中，对应某个键的值是null和没有对应某个键的值是非常容易混淆的两种情况。因此，最好将值为null的键分离开，并且仔细思考null值的键在您的项目中到底表达了什么语义。

如果您需要在列表中使用null，并且这个列表的数据是稀疏的，建议您使用Map<Integer, E>，这可能会更高效，并且更准确地符合您的潜在需求。

此外，建议您考虑使用自然的null对象——特殊值。例如，为某个枚举类型增加特殊的枚举值表示null，比如java.math.RoundingMode中定义的枚举值UNNECESSARY，它表示一种不做任何舍入操作的模式，使用这种模式进行舍入操作会直接抛出异常。

使用更优秀的集合功能

如果您真的需要使用null值，但是null值不能与Guava中的集合实现一起工作，那么建议您选择其他实现。例如，您可以使用JDK中的Collections.unmodifiableList来替代Guava的ImmutableList。

Optional的使用介绍

大多数情况下，开发人员使用 null 表明的是某种缺失情形：可能是已经有一个默认值，或没有值，或找不到值。例如，Map.get 返回 null 就表示找不到给定键对应的值。

Optional的引用类型

Guava用Optional表示可能为 null 的 T 类型引用。

一个Optional 实例可能包含非 null 的引用（我们称之为引用存在），也可能什么也不包括（称之为引用缺失）。它从不说包含的是 null 值，而是用存在或缺失来表示。但Optional 从不会包含 null 值引用。

Optional<Integer> possible = Optional.of(5);
possible.isPresent(); // returns true
possible.get(); // returns 5

Optional无意直接模拟其他编程环境中的”可选” or “可能”语义，但它们的确有相似之处。Optional 最常用的一些操作被罗列如下：

创建 Optional 实例（静态方法）

Optional.of(T) ：创建指定引用的 Optional 实例，若引用为 null 则快速失败。
Optional.absent()：创建引用缺失的 Optional 实例。
Optional.fromNullable(T)：创建指定引用的 Optional 实例，若引用为 null 则表示缺失。

Optional实例查询引用（非静态方法）

boolean isPresent()：如果 Optional 包含非 null 的引用（引用存在），返回true
T get()：返回Optional包含的引用，若引用缺失，则抛出 java.lang.IllegalStateException
T or(T)：返回Optional包含的引用，若引用缺失，返回指定的值。
T orNull()：返回Optional所包含的引用，若引用缺失，返回 null
Set asSet()：返回Optional所包含引用的单例不可变集，如果引用存在，返回一个只有单一元素的集合，如果引用缺失，返回一个空集合。