Nếu bạn là một lập trình viên Java, thì bạn hẳn đã nghe nói hoặc trải nghiệm về NullPointerExceptions trong các chương trình của mình. NullPointerExceptions là các ngoại lệ được jvm ném ra trong quá trình chạy. Kiểm tra rỗng trong các chương trình thường bị các lập trình viên bỏ qua gây ra các lỗi nghiêm trọng. Java 8 đã giới thiệuOptional<T> để giúp các nhà phát triển xử lý các giá trị null đúng cách.

Optional là gì?

Optional là một thùng chứa cho một đối tượng có thể là null. Hãy xem xét hàm findUserById sau, trả về một đối tượng User từ userId truyền vào.

    User findUserById(String userId) { ... };

Nếu userId không có trong cơ sở dữ liệu thì hàm trên trả về null. Bây giờ, hãy xem xét đoạn mã sau:

    User user = findUserById("667290");
    System.out.println("User's Name = " + user.getName());

Một trường hợp để xảy ra NullPointerException phổ biến. Lập trình viên đã quên kiểm tra đối tượng User trước khi gọi hàm user.getName(). Bởi vì userId không có trong csdl nên đoạn mã trên sẽ tạo ra một NullPointerException. Chúng ta có thể dùng Optional để giải quyết rắc rối này:

Optional<User> findUserById(String userId) { ... };

Bằng cách trả về Optional<User> từ hàm, chúng ta đã nói rõ với những lời gọi hàm này rằng có thể sẽ không có User nào với userId đã cho. Bây giờ lời gọi hàm này chúng ta phải xử lý như sau :

    Optional<User> optional = findUserById("667290");

    optional.ifPresent(user -> {
        System.out.println("User's name = " + user.getName());    
    })

Phương thức ifPresent() sẽ gọi biểu thức lambda nếu User tồn tại, nếu không biểu thức lambda sẽ không được gọi.

Tạo đối tượng Optional

1. Tạo một Optional rỗng

Optional<User> user = Optional.empty();

2. Tạo một Optional chứa giá trị

User user = new User("667290", "Sun Bear");
Optional<User> userOptional = Optional.of(user);

Nếu đối số được cung cấp cho Optional.of() là null, thì nó sẽ ném ra một NullPointerException ngay lập tức và đối tượng Optional sẽ không được tạo.

3. Tạo một Optional có giá trị hoặc rỗng

Optional<User> userOptional = Optional.ofNullable(user);

Nếu đối số được truyền đến Optional.ofNullable()không phải là null, thì nó sẽ trả về một Optional chứa giá trị được chỉ định, nếu không nó sẽ trả về một Optional trống.

Kiểm tra giá trị của Optional

1. isPresent()

Phương thức isPresent () trả về true nếu Tùy chọn chứa giá trị khác rỗng, nếu không, nó trả về false.

    if(optional.isPresent()) {
        System.out.println("Value found - " + optional.get());
    } else {
        System.out.println("Optional is empty");
    }	

2. ifPresent()

Phương thức ifPresent () cho phép gọi biểu thức lambda bên trong nếu optional có giá trị. Nó không có tác dụng gì nếu Optional trống.

optional.ifPresent(value -> {
    System.out.println("Value found - " + value);
});

Một số phương thức Optional cung cấp

1. get()

Phương thức get () của Optional trả về một giá trị nếu nó tồn tại, nếu không nó sẽ ném NoSuchElementException.

User user = optional.get()

2. orElse()

orElse () trả về giá trị mặc định nếu Optional trống. Hãy xem xét ví dụ sau:

User finalUser = (user != null) ? user : new User("0", "Unknown User");

Ta có thể dùng orElse() như sau:

User finalUser = optionalUser.orElse(new User("0", "Unknown User"));

3. orElseGet()

Không giống như orElse (), trả về giá trị mặc định trực tiếp nếu Optional trống, orElseGet () cho phép bạn chuyển một hàm mà chúng ta cung cấp được gọi khi Optional trống. Kết quả của hàm được chúng ta cung cấp trở thành giá trị mặc định của Optional.

User finalUser = optionalUser.orElseGet(() -> {
    return new User("0", "Unknown User");
});

4. ResourceNotFoundException()

Chúng ta có thể sử dụng orElseThrow ()để ném một ngoại lệ nếu Optional trống. Một trường hợp điển hình trong đó điều này có thể hữu ích là - trả về một ngoại lệ ResourceNotFound()tùy chỉnh từ REST API nếu đối tượng với các tham số yêu cầu được chỉ định không tồn tại.

@GetMapping("/users/{userId}")
public User getUser(@PathVariable("userId") String userId) {
    return userRepository.findByUserId(userId).orElseThrow(
	    () -> new ResourceNotFoundException("User not found with userId " + userId);
    );
}

5. filter()

Giả sử ta có đối tượng Optional<User>. Muốn kiểm tra giới tính của user đó và gọi một hàm nếu đó là Male. Đây là cách giúp chúng ta làm điều đó bằng phương pháp cũ:

if(user != null && user.getGender().equalsIgnoreCase("MALE")) {
    // call a function
}

Bây giờ, Sử dụng Optional với filter():

userOptional.filter(user -> user.getGender().equalsIgnoreCase("MALE"))
.ifPresent(() -> {
      // call a function
})

6. map()

Giả sử rằng ta muốn lấy địa chỉ của người dùng nếu địa chỉ đã có sẵn và in địa chỉ đó nếu người dùng đến từ VietNam.
Phương thức getAddress ()bên trong lớp User:

Address getAddress() {
    return this.address;
}

Đây là cách chúng ta làm truyền thống:

if(user != null) {
    Address address = user.getAddress();
    if(address != null && address.getCountry().equalsIgnoreCase("VietNam")) {
	    System.out.println("User belongs to VietNam");
    }
}

Sử dụng Optional và map():

userOptional.map(User::getAddress)
.filter(address -> address.getCountry().equalsIgnoreCase("VietNam"))
.ifPresent(() -> {
    System.out.println("User belongs to VietNam");
});

Kết luận

Bài viết này mình đã trình bày về Optional trong Java 8 và cách sử dụng nó để chúng ta có thể tránh các NullPointerExceptions trong quá trình chúng ta làm việc với Java. Cảm ơn mọi người!