摘要：NPE:nullPointerException（空指针异常）。可以说自Null的诞生以来它就让无数的程序员为之哀嚎，也是无数系统Bug的来源。托尼·霍尔（Tony Hoare），Null的发明者也表示过这是他十亿美元的错误。当程序试图在空引用（null）上调
NPE:nullPointerException（空指针异常）。可以说自Null的诞生以来它就让无数的程序员为之哀嚎，也是无数系统Bug的来源。托尼·霍尔（Tony Hoare），Null的发明者也表示过这是他十亿美元的错误。当程序试图在空引用（null）上调用方法或访问属性时，JVM会抛出NPE。例如：
String str = null;int length = str.length; // 这里会抛出NPE未初始化的对象：变量声明后未赋值，即默认为null。
方法返回null：方法可能返回一个对象或null，但调用者未进行null检查。
集合中的null元素：集合操作中插入了null，后续操作未处理。
多线程环境中的竞态条件：一个线程修改对象状态为null，另一个线程未及时检查。
程序崩溃：未处理的NPE会导致程序终止，影响用户体验。
调试困难：NPE的堆栈信息可能不直观，定位问题源头耗时。
代码质量下降：频繁的NPE表明代码缺乏健壮的null处理机制。
2、Optional库介绍为了应对NPE问题，Java 8引入了Optional类，它是一个容器对象，可以包含或不包含非null的值。通过Optional，开发者可以显式地表示一个值是可选的，从而强制进行null检查，减少NPE的发生。
创建Optional对象Optional optional = Optional.of("Hello"); // 创建包含值的OptionalOptional emptyOptional = Optional.empty; // 创建空的OptionalOptional nullableOptional = Optional.ofNullable(null); // 可以接受null获取值// 使用get获取值，如果为空则抛出NoSuchElementExceptionoptional.get;// 使用orElse提供默认值String value = optional.orElse("Default");// 使用orElseGet提供默认值的SupplierString value = optional.orElseGet( -> "Default");// 使用orElseThrow在值为空时抛出异常String value = optional.orElseThrow( -> new IllegalArgumentException("Value is null"));处理值// 使用ifPresent在值存在时执行操作optional.ifPresent(val -> System.out.println(val));// 使用map转换值Optional lengthOptional = optional.map(String::length);// 使用flatMap处理嵌套的OptionalOptional> nestedOptional = Optional.of(Optional.of("Nested"));Optional flatOptional = nestedOptional.flatMap(opt -> opt);明确的意图：方法返回Optional表明返回值可能为空，增强代码的可读性。
强制null检查：通过Optional的方法链，开发者必须处理可能的空值，减少遗漏。
函数式编程支持：与Lambda表达式和Stream API无缝结合，简化代码逻辑。
3、最佳实例示例示例背景
假设有一个用户类User，包含一个地址类Address，而地址类中又包含城市信息City。在获取用户的城市名称时，存在多级空指针的风险。
public class User { private Address address; public Address getAddress { return Address; }}public class Address { private City city; public City getCity { return city; }}public class City { private String name; public String getName { return name; }}使用传统方式处理NPE
在没有使用Optional的情况下，获取城市名称可能需要多级null检查：
public String getUserCityName(User user) { if (user != null) { Address address = user.getAddress; if (address != null) { City city = address.getCity; if (city != null) { return city.getName; } } } return "Unknown";}上述代码层层嵌套，逻辑复杂，且易于遗漏某一级的null检查。并且代码也不容易阅读
使用Optional简化代码
利用Optional，可以将多级null检查转化为链式调用，代码更加简洁明了：
public String getUserCityName(Optional userOptional) { return userOptional .map(User::getAddress) .map(Address::getCity) .map(City::getName) .orElse("Unknown");}另一个实例：处理方法返回值
假设有一个方法findUserById，可能返回一个User对象或null。使用Optional可以优雅地处理返回值。
public Optional findUserById(String userId) { User user = userRepository.findById(userId); // 可能返回null return Optional.ofNullable(user);}调用方可以这样使用：
findUserById("12345") .map(User::getAddress) .map(Address::getCity) .map(City::getName) .ifPresent(cityName -> System.out.println("User city: " + cityName));如果User不存在或其地址、城市信息为null，上述代码不会执行ifPresent中的打印操作，避免了NPE的风险。
通过合理使用Java 8的Optional类，我们开发者可以有效减少NullPointerException的发生，提高代码的健壮性和可维护性。然而，Optional并非万能，需结合具体场景合理使用。掌握Optional的使用技巧和最佳实践，将有助于编写更安全、优雅的Java代码，真正做到“善用Optional，告别NPE”。
来源：京东云开发者
