4.10　Optional

reduce方法的一个重点尚未提及：reduce方法有两种形式，一种如前面出现的需要有一个初始值，另一种变式则不需要有初始值。没有初始值的情况下，reduce的第一步使用Stream中的前两个元素。有时，reduce操作不存在有意义的初始值，这样做就是有意义的，此时，reduce方法返回一个Optional对象。

Optional是为核心类库新设计的一个数据类型，用来替换null值。人们对原有的null值有很多抱怨，甚至连发明这一概念的Tony Hoare也是如此，他曾说这是自己的一个“价值连城的错误”。作为一名有影响力的计算机科学家就是这样：虽然连一毛钱也见不到，却也可以犯一个“价值连城的错误”。

人们常常使用null值表示值不存在，Optional对象能更好地表达这个概念。使用null代表值不存在的最大问题在于NullPointerException。一旦引用一个存储null值的变量，程序会立即崩溃。使用Optional对象有两个目的：首先，Optional对象鼓励程序员适时检查变量是否为空，以避免代码缺陷；其次，它将一个类的API中可能为空的值文档化，这比阅读实现代码要简单很多。

下面我们举例说明Optional对象的API，从而切身体会一下它的使用方法。使用工厂方法of，可以从某个值创建出一个Optional对象。Optional对象相当于值的容器，而该值可以通过get方法提取。如例4-22所示。

例4-22　创建某个值的Optional对象

  1. Optional<String> a = Optional.of("a");
  2. assertEquals("a", a.get());

Optional对象也可能为空，因此还有一个对应的工厂方法empty，另外一个工厂方法ofNullable则可将一个空值转换成Optional对象。例4-23展示了这两个方法，同时展示了第三个方法isPresent的用法（该方法表示一个Optional对象里是否有值）。

例4-23　创建一个空的Optional对象，并检查其是否有值

  1. Optional emptyOptional = Optional.empty();
  2. Optional alsoEmpty = Optional.ofNullable(null);
  4. assertFalse(emptyOptional.isPresent());
  6. // 例4-22中定义了变量a
  7. assertTrue(a.isPresent());

使用Optional对象的方式之一是在调用get()方法前，先使用isPresent检查Optional对象是否有值。使用orElse方法则更简洁，当Optional对象为空时，该方法提供了一个备选值。如果计算备选值在计算上太过繁琐，即可使用orElseGet方法。该方法接受一个Supplier对象，只有在Optional对象真正为空时才会调用。例4-24展示了这两个方法。

例4-24　使用orElse和orElseGet方法

  1. assertEquals("b", emptyOptional.orElse("b"));
  2. assertEquals("c", emptyOptional.orElseGet(() -> "c"));

Optional对象不仅可以用于新的Java 8 API，也可用于具体领域类中，和普通的类别无二致。当试图避免空值相关的缺陷，如未捕获的异常时，可以考虑一下是否可使用Optional对象。