Optional：把缺失写进类型

意图：显式的「可能没有」01

Optional<T> 是一个最多装一个值的容器：Optional.empty() 或 Optional.of(value)。它的价值在方法签名上——调用方看到 Optional，就知道要处理缺失，而不是靠注释或约定。

• 适合：可能查不到的返回值，例如 findById、findFirst。
• 不适合：字段、方法参数、集合元素；这些位置用 null、重载或空集合更直接。
• 不适合：性能敏感的热点路径；每次 map/filter 都会产生新对象。
• 不适合：序列化边界；Optional 不实现 Serializable，放进 DTO 或 RPC 模型会出问题。

API 地图：创建、转换、取值02

static Optional<String> find(String key) {
    Map<String, String> db = new HashMap<>();
    db.put("ada", "Ada Lovelace");
    return Optional.ofNullable(db.get(key));
}

System.out.println(find("ada").map(String::toUpperCase).orElse("none"));
System.out.println(find("alan").map(String::length).orElse(-1));
System.out.println(find("ada").filter(s -> s.startsWith("A")).isPresent());
System.out.println(find("ada").flatMap(s -> Optional.of(s.split(" ")[0])).get());

ADA LOVELACE
-1
true
Ada

map 会自动把返回值包成 Optional；如果函数本身返回 Optional，用 flatMap 避免得到 Optional<Optional<T>>。filter 在条件不满足时直接变 empty。

orElse vs orElseGet：求值时机03

orElse(T other) 的参数在调用前就求值，不管 Optional 是否为空；orElseGet(Supplier) 只在为空时调用 Supplier。默认值只是一个常量时差别不大；默认值需要查库、创建对象或记录日志时，orElse 会带来无谓副作用。

static String expensive() {
    System.out.println("expensive()");
    return "fallback";
}

System.out.println(Optional.empty().orElse(expensive()));
System.out.println(Optional.of("value").orElse(expensive()));
System.out.println(Optional.of("value").orElseGet(() -> expensive()));

expensive()
fallback
expensive()
value
value

从输出可以看到：Optional 明明有值，orElse(expensive()) 仍然执行了 expensive()；orElseGet 没有执行。默认值有副作用时，这个差别就是 bug。

反模式：不要把 Optional 当万能判空04

• if (opt.isPresent()) opt.get()：直接用 map、ifPresent 或 orElse，不要手动拆箱。
• 把 Optional 当字段或参数：序列化、RPC、ORM 都可能不认，调用方被迫拆箱。
• 返回 Optional<List<T>>：空列表已经能表达「没有元素」，用 Collections.emptyList()。
• 在集合里放 Optional：用空集合或先过滤掉缺失元素。
• 用 Optional 包装基本类型：用 OptionalInt/OptionalLong/OptionalDouble，避免装箱。

try {
    Optional.of(null);
} catch (NullPointerException e) {
    System.out.println(e.getClass().getSimpleName());
}

NullPointerException

Optional.of 要求值非空，Optional.ofNullable 才接受 null。这个命名很容易记反；创建前先问自己「这个值允许为 null 吗」。

与 Stream 配合：展平缺失值05

Stream<Optional<T>> 很常见，例如批量查询后每个 id 得到一个 Optional。JDK 8 没有 Optional.stream()，需要先 filter(Optional::isPresent) 再 map(Optional::get)。

List<Optional<String>> list = Arrays.asList(
        Optional.of("a"), Optional.empty(), Optional.of("b"));

List<String> values = list.stream()
        .filter(Optional::isPresent)
        .map(Optional::get)
        .collect(Collectors.toList());
System.out.println(values);

[a, b]

如果你发现自己频繁写 filter(isPresent).map(get)，说明上游可能不该返回 Optional，或者应该提供一个批量查询接口，直接返回找到的结果集合。

版本边界BOUNDARY

这张表比 API 本身更值得记。写代码时先确认你的运行时版本。

费曼自检SELF CHECK

先合上页面，用自己的话回答，再展开对照。能讲出因果和反例，才算真正掌握。