为什么不可选用于实例变量？

Question

我已经阅读了很多关于应该使用Optional 的案例。

我读过的很多页面都说Optional 不应该用于私有实例变量，而应该由getter 返回。

我原以为将私有实例变量作为可选变量仍然有用。如果有人查看我的代码，他们可以看到一个值可以为空，而不必检查文档以查看是否可以返回 null。

在 Scala 中，从不使用 null，它只是为了与 Java 进行互操作。如果值可以为空，建议始终使用可选项。这种方法对我来说更有意义。

这里有一个页面提到它：

https://blog.joda.org/2015/08/java-se-8-optional-pragmatic-approach.html

这是示例代码。

private final String addressLine;  // never null
private final String city;         // never null
private final String postcode;     // optional, thus may be null

// normal getters
public String getAddressLine() { return addressLine; }
public String getCity() { return city; }

// special getter for optional field
public Optional<String> getPostcode() {
  return Optional.ofNullable(postcode);
}

我能看到的唯一优点是，如果您想序列化对象，现在可以实现，因为它没有将可选存储在变量中。

缺点是在检查 getter 的返回类型之前，您不知道 postcode 可能为 null。如果您不熟悉代码，您可能会错过这个添加扩展类，从而导致空指针异常。

这是一个关于 Scala 的Option 的问题。

When to use Option

为什么 Java 和 Scala 在应该如何使用 optional 方面存在差异？

Answer 1

并非所有 Java 开发人员都同意您描述的方法。请查看 Lombok 的创建者post。

我猜想在 Java 中使用 Optional 的不同方法的原因是 Java 社区在 Java 8 之前一直没有它，所以大多数人习惯于 null。一方面，许多新的 API（如 Stream 中的 findAny）返回 Optional，但仍有许多标准库方法只返回 null，因此您始终必须记住用Optional.ofNullable 包装你的函数调用或检查值是否不为空。

Optional 已添加到 Java 8，但不鼓励将其用作类字段，因为 Optional 没有实现 Serializable（并且 Java 的序列化被许多框架或系统（如 Akka）用作默认序列化引擎， Spark、Kafka 等）。

另一方面，Option 与 Scala 标准库的绑定非常紧密。 据我所知，没有 Scala 的标准库 API 返回 null，而是返回 Option，并且完全不鼓励在 Scala 代码中使用 null。如果 null 为 used，您甚至可以将项目配置为编译失败。

Option 也是Serializable，其通常的做法是用作可以为空的值的类字段。

如果您想在 Java 代码中使用类似的方法，请查看 Vavr 中的 Option。它是可序列化的，因此可以安全地用作字段，并且它还有两个子类None 和Some（类似于Scala 的Option），因此可以在Vavr 的模式匹配中使用：

Match(option).of(
    Case($Some($()), "defined"),
    Case($None(), "empty")
);

Answer 2

在 Scala 中，Option 紧密集成到语言的 API 中。

表示可选值。 Option 的实例要么是 scala.Some 的实例，要么是对象 None。 使用 scala.Option 实例最惯用的方式是将其视为集合或 monad，并使用 map、flatMap、filter 或 foreach。

从上面的引用中可以看出，那里没有null 的解释，因为它应该用作单子或集合。

在 Java 中，Optional 用于将我们从 NullPointerException 情况中拯救出来，将其用作：

一个容器对象，它可能包含也可能不包含非空值。如果存在值，isPresent() 将返回 true，而 get() 将返回该值。

通过使用? safe call，可以非常清楚地向用户显示变量是否为空的编程语言是Kotlin，并向您显示编译错误：

var a: String = "abc"
a = null // compilation error

var b: String? = "abc"
b = null // ok
print(b)

Answer 3

有一点，Optional 和 Stream 一样，是一个迭代的 «event» 类，不值得用作“真实”对象中的字段。

然后是不可序列化的缺点（可以解决）。

但是我的观点是，一些变量可能是可选，基数为 0 和 1。 正如 list 也是有效的。对于List 字段，趋势是（恕我直言）它最初不能为空，而是始终有一个（空）列表。

在相同的编码风格中，Optional 确保只使用安全访问，尤其是可以以链式风格进行映射：

Optional<TextField> t = ...

String s = t.map(t::getText).orElse("N/A");
Optional<String> u = t.map(t::getText);
t.ifPresent(s -> { ... });

尤其是 ifPresent 确保不会意外使用 null。

可选是一个有价值的规范。

Answer 4

不使用Optional 作为实例变量的一个原因是Optional 引用本身很容易成为null。这违反了围绕Optional 的隐含合同，即您永远不应创建或遇到null 对Optional 的引用。

class Foo {
    Optional<Bar> bar;
}

Foo f = new Foo();
if (f.bar.isPresent()) { // NullPointerException
    ...
}

这是在 Java 中创建具有Optional 字段的类的最简单方法。从某种意义上说，该语言鼓励您编写这样的代码。

另一方面，在 Scala 中，定义Foo 的最简单方法是

case class Foo(bar: Option[Bar])

这很容易做到

case class Foo(bar: Option[Bar] = None)

两者都避免了 NPE。