Java 8 的 Optional.ifPresent 和 if-not-Present 的功能风格？答案

【问题标题】：Functional style of Java 8's Optional.ifPresent and if-not-Present?Java 8 的 Optional.ifPresent 和 if-not-Present 的功能风格？
【发布时间】：2014-07-09 11:53:50
【问题描述】：

在 Java 8 中，如果 Optional 对象存在，我想对它做一些事情，如果它不存在，我想做另一件事。

if (opt.isPresent()) {
  System.out.println("found");
} else {
  System.out.println("Not found");
}

不过，这不是“功能风格”。

Optional 有一个 ifPresent() 方法，但我无法链接 orElse() 方法。

因此，我不能写：

opt.ifPresent( x -> System.out.println("found " + x))
   .orElse( System.out.println("NOT FOUND"));

在回复@assylias 时，我认为Optional.map() 不适用于以下情况：

opt.map( o -> {
  System.out.println("while opt is present...");
  o.setProperty(xxx);
  dao.update(o);
  return null;
}).orElseGet( () -> {
  System.out.println("create new obj");
  dao.save(new obj);
  return null;
});

在这种情况下，当opt 存在时，我会更新其属性并保存到数据库中。当它不可用时，我创建一个新的obj 并保存到数据库中。

注意在两个 lambda 表达式中我必须返回 null。

但是当 opt 存在时，两个 lambdas 都会被执行。 obj 将被更新，一个新对象将被保存到数据库中。这是因为第一个 lambda 中的 return null。而orElseGet() 会继续执行。

【问题讨论】：

使用您的第一个样本。它是美丽的。
我建议您在使用不是为该行为设计的 API 时停止强制执行某些行为。你的第一个例子对我来说看起来不错，除了一些小风格的评论，但那些都是自以为是的。
@smallufo：将return null; 替换为return o;（两者）。但是，我有强烈的感觉，你在错误的地方工作。您应该在产生该Optional 的站点工作。在那个地方应该有一种方法可以在没有中间 Optional 的情况下执行所需的操作。
Java 9 为您的问题实现了解决方案：iteratrlearning.com/java9/2016/09/05/java9-optional.html
我认为这不能轻易完成的原因是故意的。 Optional 不应该做流量控制，而是价值转换。我知道ifPresent 与此相矛盾。所有其他方法都引用值而不是操作。

标签： java functional-programming java-8 optional

【解决方案1】：

如果你使用的是Java 9+，你可以使用ifPresentOrElse()方法：

opt.ifPresentOrElse(
   value -> System.out.println("Found: " + value),
   () -> System.out.println("Not found")
);

【讨论】：

很好，因为它几乎和 Scala 中的模式匹配一样干净
两个这样的 lambda 实在是太丑了。我认为 if/else 对于这些情况来说更干净。
@john16384 好的，如果你觉得它难看，那么我会删除我的答案（否）。
这很好，但这个问题是专门针对 JDK8 的，因为 ifPresentOrElse 不可用。

【解决方案2】：

@Dane White 的回答对我来说还可以，首先我不喜欢使用Runnable，但我找不到任何替代方案。

这里是我更喜欢的另一个实现：

public class OptionalConsumer<T> {
    private Optional<T> optional;

    private OptionalConsumer(Optional<T> optional) {
        this.optional = optional;
    }

    public static <T> OptionalConsumer<T> of(Optional<T> optional) {
        return new OptionalConsumer<>(optional);
    }

    public OptionalConsumer<T> ifPresent(Consumer<T> c) {
        optional.ifPresent(c);
        return this;
    }

    public OptionalConsumer<T> ifNotPresent(Runnable r) {
        if (!optional.isPresent()) {
            r.run();
        }
        return this;
    }
}

然后：

Optional<Any> o = Optional.of(...);
OptionalConsumer.of(o).ifPresent(s -> System.out.println("isPresent " + s))
                .ifNotPresent(() -> System.out.println("! isPresent"));

更新 1：

当您拥有价值并想要处理它时，上述解决方案适用于传统开发方式，但如果我想定义功能并执行将如何，请检查以下增强；

public class OptionalConsumer<T> implements Consumer<Optional<T>> {
private final Consumer<T> c;
private final Runnable r;

public OptionalConsumer(Consumer<T> c, Runnable r) {
    super();
    this.c = c;
    this.r = r;
}

public static <T> OptionalConsumer<T> of(Consumer<T> c, Runnable r) {
    return new OptionalConsumer(c, r);
}

@Override
public void accept(Optional<T> t) {
    if (t.isPresent()) {
        c.accept(t.get());
    }
    else {
        r.run();
    }
}

那么可以用作：

Consumer<Optional<Integer>> c = OptionalConsumer.of(
    System.out::println, 
    () -> System.out.println("Not fit")
);

IntStream.range(0, 100)
    .boxed()
    .map(i -> Optional.of(i)
    .filter(j -> j % 2 == 0))
    .forEach(c);

在这个新代码中你有 3 件事：

可以在对象存在之前轻松定义功能。
没有为每个 Optional 创建对象引用，只有一个，你的内存比 less GC 少。
它正在实现消费者以便更好地与其他组件一起使用。

顺便说一句，现在它的名称更具描述性，实际上是 Consumer>

【讨论】：

应该使用 Optional.ofNullable(o) 而不是 Optional.of(o)
如果你不确定你要使用的值是否为null并且不需要面对NPE，你需要使用ofNullable，如果你确定它不为null否则你不在乎是否得到 NPE。
我认为 OptionalConsumer 类在代码中看起来比 if/else 更好。谢谢！ :)
小心使用可选参数作为构造函数参数。如果使用 null 作为输入，则可能会再次出现空指针异常，这首先会破坏使用选项。
在这种情况下，您可以使用 optional.ofNullable()，这必须在上面的示例中的 OptionalConsumer 之外处理，我只是使用 Optional.of(i)，因为我确定该值不会为 null但在其他情况下，如果您可以将值设为 null，则必须使用 optional.ofNullable()

【解决方案3】：

Java 9 引入

ifPresentOrElse 如果存在值，则使用该值执行给定的操作，否则执行给定的基于空的操作。

见优秀Optional in Java 8 cheat sheet。

它为大多数用例提供了所有答案。

下面的简短摘要

ifPresent() - 设置 Optional 时做某事

opt.ifPresent(x -> print(x)); 
opt.ifPresent(this::print);

filter() - 拒绝（过滤掉）某些可选值。

opt.filter(x -> x.contains("ab")).ifPresent(this::print);

map() - 如果存在则转换值

opt.map(String::trim).filter(t -> t.length() > 1).ifPresent(this::print);

orElse()/orElseGet() - 转为空 Optional to default T

int len = opt.map(String::length).orElse(-1);
int len = opt.
    map(String::length).
    orElseGet(() -> slowDefault());     //orElseGet(this::slowDefault)

orElseThrow() - 在空 Optional 上懒惰地抛出异常

opt.
filter(s -> !s.isEmpty()).
map(s -> s.charAt(0)).
orElseThrow(IllegalArgumentException::new);

【讨论】：

这实际上并没有回答 OP 的问题。它回答了许多常见用途，但不是 OP 所要求的。
@CaptainMan 实际上是这样； opt.map("found").orElse("not found") 表达式填补了账单。
@Matt no，OP 专门要求他在可选存在/不存在时执行操作，而不是在存在或不存在时返回值。 OP 甚至在使用 orElseGet 的问题中提到了类似的东西，解释了为什么它不起作用。
@CaptainMan 我明白你的意思。我确实认为如果他没有从map 返回null，他可以让它工作，但是要求一个功能性的解决方案有点奇怪，这样你就可以调用DAO。在我看来，从这个 map.orElse 块返回更新的/新的对象，然后对返回的对象做你需要做的事情会更有意义。
我认为map 专注于流本身，而不是用于“根据流中此元素的状态对另一个对象执行操作”。很高兴知道ifPresentOrElse 是在 Java 9 中添加的。

【解决方案4】：

另一种选择是：

System.out.println(opt.map(o -> "Found")
                      .orElse("Not found"));

我认为它不会提高可读性。

或者按照 Marko 的建议，使用三元运算符：

System.out.println(opt.isPresent() ? "Found" : "Not found");

【讨论】：

感谢@assylias，但我认为 Optional.map() 不适用于这种情况（请参阅我的上下文更新）。
@smallufo 您需要在您的第一个 lambda 中返回 new Object();，但老实说，这变得非常难看。对于您更新的示例，我会坚持使用 if/else。
同意，使用map 只返回Optional 进行链接会使代码更难理解，而map 被假定为字面意义上的映射。

【解决方案5】：

另一种解决方案是使用高阶函数，如下所示

opt.<Runnable>map(value -> () -> System.out.println("Found " + value))
   .orElse(() -> System.out.println("Not Found"))
   .run();

【讨论】：

在我看来，目前没有 JDK 9 的最佳解决方案。
一个解释会很好。我在问自己，为什么需要使用可运行的地图 (?) 以及 value -> () -> syso 部分的含义。
感谢您的解决方案！我认为使用 Runnable 的原因是 out map 不返回任何值，而使用 Runnable 它返回 lambda ，例如 map 的结果是 lambda 我们运行它。因此，如果您有返回值，您可以使用以下内容：String result = opt.map(value -> "withOptional").orElse("without optional");

【解决方案6】：

没有一种开箱即用的好方法。如果您想定期使用更简洁的语法，那么您可以创建一个实用程序类来提供帮助：

public class OptionalEx {
    private boolean isPresent;

    private OptionalEx(boolean isPresent) {
        this.isPresent = isPresent;
    }

    public void orElse(Runnable runner) {
        if (!isPresent) {
            runner.run();
        }
    }

    public static <T> OptionalEx ifPresent(Optional<T> opt, Consumer<? super T> consumer) {
        if (opt.isPresent()) {
            consumer.accept(opt.get());
            return new OptionalEx(true);
        }
        return new OptionalEx(false);
    }
}

然后你可以在别处使用静态导入来获得接近你所追求的语法：

import static com.example.OptionalEx.ifPresent;

ifPresent(opt, x -> System.out.println("found " + x))
    .orElse(() -> System.out.println("NOT FOUND"));

【讨论】：

谢谢。这个解决方案很漂亮。我知道可能没有内置解决方案（除非 JDK 包含这种方法）。您的 OptionalEx 非常有帮助。无论如何，谢谢。
是的，我喜欢这个结果和它支持的风格。那么，为什么不在标准 API 中呢？
好答案。我们也这样做。我同意它应该在 API（或语言！）中，但它已被拒绝：bugs.openjdk.java.net/browse/JDK-8057557。
不错。这应该是 JDK 8.1 的一部分以供考虑。
Optional.ifPresentOrElse() 已添加到 JDK 9。

【解决方案7】：

如果您只能使用 Java 8 或更低版本：

1) 如果您没有spring-data，目前最好的方法是：

opt.<Runnable>map(param -> () -> System.out.println(param))
      .orElse(() -> System.out.println("no-param-specified"))
      .run();

现在我知道它对某人来说不是那么可读，甚至难以理解，但对我个人来说看起来不错，我没有看到另一种很好的流畅方式。

2) 如果你足够幸运并且可以使用spring-data，最好的方法是 Optionals#ifPresentOrElse:

Optionals.ifPresentOrElse(opt, System.out::println,
      () -> System.out.println("no-param-specified"));

如果你可以使用 Java 9，你绝对应该使用：

opt.ifPresentOrElse(System.out::println,
      () -> System.out.println("no-param-specified"));

【讨论】：

【解决方案8】：

你不能在ifPresent 之后调用orElse，原因是orElse 是在一个可选参数上调用的，但ifPresent 返回无效。所以最好的实现方法是ifPresentOrElse。可能是这样的：

op.ifPresentOrElse( 
            (value) 
                -> { System.out.println( 
                         "Value is present, its: "
                         + value); }, 
            () 
                -> { System.out.println( 
                         "Value is empty"); });

【讨论】：

【解决方案9】：

所描述的行为可以通过使用Vavr（以前称为 Javaslang）来实现，这是一个用于 Java 8+ 的对象函数库，它实现了大多数 Scala 结构（Scala 是一种更具表现力的语言，具有更丰富的类型系统建立在JVM上）。它是一个非常好的库，可以添加到您的 Java 项目中以编写纯函数式代码。

Vavr 提供了 Option monad，它提供了使用 Option 类型的函数，例如：

fold：在两种情况下映射选项的值（定义/空）
onEmpty：允许在选项为空时执行Runnable
peek：允许使用选项的值（定义时）。
它也是Serializable，与Optional相反，这意味着您可以安全地将其用作方法参数和实例成员。

Option 遵循与 Java 的 Optional “伪monad”不同的 monad 法则，并提供更丰富的 API。当然，您可以通过 Java 的 Optional 来实现（反之亦然）：Option.ofOptional(javaOptional) –Vavr 专注于互操作性。

进入示例：

// AWESOME Vavr functional collections (immutable for the gread good :)
// fully convertible to Java's counterparts.
final Map<String, String> map = Map("key1", "value1", "key2", "value2");

final Option<String> opt = map.get("nonExistentKey"); // you're safe of null refs!
        
final String result = opt.fold(
        () -> "Not found!!!",                // Option is None
        val -> "Found the value: " + val     // Option is Some(val)
);

此外，所有 Vavr 类型都可以转换为其 Java 对应类型，例如：Optional javaOptional = opt.toJava()，非常简单:) 当然转换也存在于其他方式中：Option option = Option.ofOptional(javaOptional)。

注意Vavr 提供了一个io.vavr.API 类，里面有很多方便的静态方法 =)

进一步阅读

Null reference, the billion dollar mistake

注意这只是 Vavr 提供的一个非常小的例子（模式匹配、流，也就是惰性求值列表、单子类型、不可变集合……）。

【讨论】：

【解决方案10】：

以下是另一种解决方案：

这就是你如何使用它：

    final Opt<String> opt = Opt.of("I'm a cool text");
    opt.ifPresent()
        .apply(s -> System.out.printf("Text is: %s\n", s))
        .elseApply(() -> System.out.println("no text available"));

或者如果你在相反的用例的情况下为真：

    final Opt<String> opt = Opt.of("This is the text");
    opt.ifNotPresent()
        .apply(() -> System.out.println("Not present"))
        .elseApply(t -> /*do something here*/);

这是成分：

Function 接口稍作修改，仅用于“elseApply”方法
可选增强功能
有点卷曲:-)

“美容”增强的功能界面。

@FunctionalInterface
public interface Fkt<T, R> extends Function<T, R> {

    default R elseApply(final T t) {
        return this.apply(t);
    }

}

以及用于增强的可选包装类：

public class Opt<T> {

    private final Optional<T> optional;

    private Opt(final Optional<T> theOptional) {
        this.optional = theOptional;
    }
    
    public static <T> Opt<T> of(final T value) {
        return new Opt<>(Optional.of(value));
    }

    public static <T> Opt<T> of(final Optional<T> optional) {
        return new Opt<>(optional);
    }
    
    public static <T> Opt<T> ofNullable(final T value) {
        return new Opt<>(Optional.ofNullable(value));
    }
    
    public static <T> Opt<T> empty() {
        return new Opt<>(Optional.empty());
    }

    private final BiFunction<Consumer<T>, Runnable, Void> ifPresent = (present, notPresent) -> {
        if (this.optional.isPresent()) {
            present.accept(this.optional.get());
        } else {
            notPresent.run();
        }
        return null;
    };

   private final BiFunction<Runnable, Consumer<T>, Void> ifNotPresent = (notPresent, present) -> {
        if (!this.optional.isPresent()) {
            notPresent.run();
        } else {
            present.accept(this.optional.get());
        }
        return null;
    };

    public Fkt<Consumer<T>, Fkt<Runnable, Void>> ifPresent() {
        return Opt.curry(this.ifPresent);
    }

    public Fkt<Runnable, Fkt<Consumer<T>, Void>> ifNotPresent() {
        return Opt.curry(this.ifNotPresent);
    }

    private static <X, Y, Z> Fkt<X, Fkt<Y, Z>> curry(final BiFunction<X, Y, Z> function) {
        return (final X x) -> (final Y y) -> function.apply(x, y);
    }
}

这应该可以解决问题，并且可以作为处理此类要求的基本模板。

这里的基本思想如下。在非函数式编程世界中，您可能会实现一个采用两个参数的方法，其中第一个是一种可运行代码，如果值可用，则应执行该代码，另一个参数是可运行代码，以防万一值不可用。为了更好的可读性，您可以使用curring将两个参数的函数拆分为两个各一个参数的函数。这就是我在这里基本上所做的。

提示：Opt 还提供了另一个用例，您希望执行一段代码以防万一值不可用。这也可以通过 Optional.filter.stuff 完成，但我发现这更具可读性。

希望有帮助！

其他信息：

还有另一种使用柯里化表达“if then else”的方式：

public static <X, Y> Function<Predicate<X>, Function<Function<X, Y>, Function<Function<X, Y>, Y>>> ifThenElse(X input) {
  return (final Predicate<X> pred) -> (final Function<X, Y> ifPresent) -> (final Function<X, Y> ifNotPresent) -> pred.test(input) ? ifPresent.apply(input) : ifNotPresent.apply(input);
}

这样可以说：

final String result = ifThenElse("fancy")
  .apply(input -> input.contains("fancy")) /* test      */
  .apply(input -> input.toUpperCase())     /* if-case   */
  .apply(input -> input.toLowerCase());    /* else-case */

【讨论】：

你能说出什么不起作用吗？我再次对其进行了测试，对我来说它有效吗？
请问，ckass Fkt 是在哪里定义的？最后但并非最不重要的是我有一个编译问题：错误：（35、17）java：变量可选可能没有被初始化
Fkt 在上面定义为接口。只需阅读整篇文章 :-)
是的。我将 EFunction 接口更改为 Fkt 作为名称。有一个错字。感谢您的评论 :-) 抱歉。
我不认为写这样的代码是个好主意......你应该尽可能使用 jdk 实用程序。

【解决方案11】：

这里的问题：

optional
  .map(object -> {
    System.out.println("If present.");
    return null;
  })
  .orElseGet( () -> {
    System.out.println("If empty.");
    return null;
  });

是不是map()把第一个函数返回的null转换成empty()；然后它返回empty()。当它返回empty() 时，它会提示调用第二个函数。请注意，orElseGet() 不会将第二个函数返回的null 转换为empty()，因此它将返回null。

查看map()的实现：

public<U> Optional<U> map(Function<? super T, ? extends U> mapper) {
    Objects.requireNonNull(mapper);
    if (!isPresent())
        return empty();
    else {
        return Optional.ofNullable(mapper.apply(value));
    }
}

以及orElseGet()的实现：

public T orElseGet(Supplier<? extends T> other) {
    return value != null ? value : other.get();
}

因此执行时：

如果是optional.isPresent()，系统将打印If present.，然后是If empty.，表达式的计算结果为null。
如果!optional.isPresent()，系统将打印If empty.，表达式的计算结果为null。

如果提供给 map() 的函数返回 any 其他值 - any 其他值 - 代码将按照您的预期工作，提供给 map() 的函数正在执行 if isPresent() 和提供给 orElseGet() if !isPresent() 的函数：

例如，这个：

optional
  .map(data -> {
    System.out.println("If present.");
    return 0;
  })
  .orElseGet( () -> {
    System.out.println("If empty.");
    return 0;
  });

执行时：

如果optional.isPresent()，系统将打印If present.，表达式的计算结果为0。
如果!optional.isPresent()，系统将打印If empty.，表达式的计算结果为0。

如果您的具体情况，我建议您的 insert 和 update 方法返回持久对象，或持久对象的 id，或类似有用的东西；那么你可以使用类似这样的代码：

final Object persist = optional
  .map(object -> {
    System.out.println("If present.");
    return update(object);
  })
  .orElseGet( () -> {
    System.out.println("If empty.");
    return insert(new Object());
  });

【讨论】：

【解决方案12】：

如果你想存储值：

Pair.of<List<>, List<>> output = opt.map(details -> Pair.of(details.a, details.b))).orElseGet(() -> Pair.of(Collections.emptyList(), Collections.emptyList()));

【讨论】：

不要认为这对是最好的解决方案。出于这个原因，您可以创建一些 POJO。在 Java 15 中，它可以使用记录。

【解决方案13】：

假设您有一个列表并避免 isPresent() 问题（与选项相关），您可以使用 .iterator().hasNext() 检查是否不存在。

【讨论】：