使用Optional处理NullPointerException

定义

NPE 是尝试使用空引用时发生的运行时异常。 JVM 抛出此异常是为了防止取消引用空指针，这可能会导致程序崩溃。

常见原因

基本示例

String name = null;
int length = name.length(); // NPE thrown here

在这里，我们尝试调用空引用上的方法。变量名不包含对象，因此我们无法调用 length()。

嵌套对象示例

class User {
    Address address;
}
class Address {
    String street;
}

User user = new User();
String street = user.address.street; // NPE: address is null

这显示了嵌套对象访问如何失败。当用户存在时，地址为空，因为我们还没有初始化它。

集合示例

List<String> items = null;
items.add("item"); // NPE

集合应在使用前初始化。最好初始化为空：List items = new ArrayList();

可选用法解释

基本可选链

Optional<User> user = Optional.of(new User());
String street = user
    .flatMap(User::getAddress)  // Converts User to Optional<Address>
    .map(Address::getStreet)    // Converts Address to Optional<String>
    .orElse("Unknown");         // Provides default if null

这用流畅的 API 取代了嵌套的空检查。每个步骤都会安全地处理潜在的空值。

地图和过滤器

Optional<String> upperStreet = Optional.ofNullable(user)
    .filter(u -> u.getName() != null)  // Only proceed if name exists
    .map(User::getName)                // Get the name
    .map(String::toUpperCase);         // Transform it

这展示了如何在安全处理空值的同时转换值。

默认值

String result = Optional.ofNullable(someString)
    .orElse("default");

一种提供后备值而不是空检查的干净方法。

条件执行

Optional.ofNullable(user)
    .ifPresent(u -> System.out.println(u.getName()));

仅当值存在时才执行代码，替换 if-not-null 检查。

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