使用Java8时执行可选操作

Question

在我的一些项目中，我经常使用do-thin-check NextForNull-getNext循环模式（不知道它是否有官方名称）。但是在Java8中，与检查客户端代码中的空引用相比，使用可选被认为是更干净的代码。但是当在这种循环模式中使用可选时，代码会变得有点冗长和丑陋，但是因为可选有一些方便的方法，我希望一定存在比我下面提出的更干净的方法。

示例：

考虑到下面的课程。

class Item {
    int nr;

    Item(nr) {
        this.nr = nr;
        // an expensive operation
    }

    Item next() {
        return ...someCondition....
            ? new Item(nr + 1)
            : null;
    }
}

其中第一个项目的nr==1，每个项目决定下一个项目，并且您不想创建不必要的新项目。

我可以在客户端代码中使用以下循环do，同时检查NextForFull getNext模式：

Item item = new Item(1);
do {
    // do something with the item ....
} while ((item = item.next()) != null);

在Java8可选的情况下，给定的类变成：

class Item {
    ....

    Optional<Item> next() {
        return ...someCondition....
            ? Optional.of(new Item(nr + 1))
            : Optional.empty();
    }
}

然后do while CheckNextForFull getNext循环模式变得有点丑陋和冗长：

Item item = new Item(1);
do {
    // do something with the item ....
} while ((item = item.next().orElse(null)) != null);

orElse（null））！=空零件感觉不舒服。

我已经寻找了其他类型的循环，但没有找到更好的循环。有更清洁的解决方案吗？

可以使用for-each循环，同时避免空引用（使用空引用被认为是一种不好的做法）。这个解决方案是由Xavier Delamotte提出的，不需要Java8-可选。

使用通用迭代器实现：

public class Item implements Iterable<Item>, Iterator<Item> {
    int nr;

    Item(int nr) { 
        this.nr = nr;
        // an expensive operation
    }

    public Item next() {
        return new Item(nr + 1);
    }

    public boolean hasNext() {
        return ....someCondition.....;
    }

    @Override
    public Iterator<Item> iterator() {
        return new CustomIterator(this);
    }
}

和

class CustomIterator<T extends Iterator<T>> implements Iterator<T> {
    T currentItem;
    boolean nextCalled;

    public CustomIterator(T firstItem) {
        this.currentItem = firstItem;
    }

    @Override
    public boolean hasNext() {
        return currentItem.hasNext();
    }

    @Override
    public T next() {
        if (! nextCalled) {
            nextCalled = true;
            return currentItem;
        } else {
            currentItem = currentItem.next();
            return currentItem;
        }
    }
}

然后客户端代码变得非常简单/干净：

for (Item item : new Item(1)) {
    // do something with the item ....
}

尽管这可能被视为违反迭代器约定，因为循环中包含了新项（1）对象，但通常情况下，for循环会立即调用next（），从而跳过第一个对象。换句话说：对于第一个对象，next（）被违反，因为它返回第一个对象本身。

Answer 1

只需将循环支持添加到您的API：

class Item {
    int nr;

    Item(int nr) {
        this.nr = nr;
        // an expensive operation
    }

    public void forEach(Consumer<Item> action) {
        for(Item i=this; ; i=new Item(i.nr + 1)) {
            action.accept(i);
            if(!someCondition) break;
        }
    }
    public Optional<Item> next() {
        return someCondition? Optional.of(new Item(nr+1)): Optional.empty();
    }
}

然后你可以简单地通过lambda表达式进行迭代

    i.forEach(item -> {whatever you want to do with the item});

或方法引用

    i.forEach(System.out::println);

如果您想支持比forEach循环更复杂的操作，那么支持流是正确的选择。它的相似之处在于，您的实现封装了如何迭代项s。

Answer 2

在Java8中，使用Optional被认为比检查客户机代码中的空引用更干净

不，情况正好相反：可选可以在有助于编写更简洁代码的地方使用。如果没有，只需坚持旧的习惯用法。如果您现有的习惯用法看起来不错，请不要感到使用它的任何压力——在我看来，确实如此。例如，这将是可选的良好用法：

item.next().map(Object::toString).ifPresent(System.out::println);

由于您需要在第一个不存在的可选项上打破循环，这并没有真正的帮助。

然而，我认为您的真正兴趣更广泛：在代码中利用Java8的特性。您应该选择的抽象是流：

itemStream(() -> new Item(1)).forEach(item -> { ... all you need ... });

而且，很自然，您现在可以疯狂地使用流处理：

itemStream(() -> new Item(1)).filter(item.nr > 3).mapToInt(Item::nr).sum();

这是您构建流的方式：

import java.util.Spliterators;
import java.util.function.Consumer;
import java.util.function.Supplier;
import java.util.stream.Stream;
import java.util.stream.StreamSupport;

public class ItemSpliterator extends Spliterators.AbstractSpliterator<Item>
{
  private Supplier<Item> supplyFirst;
  private Item lastItem;

  public ItemSpliterator(Supplier<Item> supplyFirst) {
    super(Long.MAX_VALUE, ORDERED | NONNULL);
    this.supplyFirst = supplyFirst;
  }

  @Override public boolean tryAdvance(Consumer<? super Item> action) {
    Item item;
    if ((item = lastItem) != null)
      item = lastItem = item.next();
    else if (supplyFirst != null) {
      item = lastItem = supplyFirst.get();
      supplyFirst = null;
    }
    else return false;
    if (item != null) {
      action.accept(item);
      return true;
    }
    return false;
  }

  public static Stream<Item> itemStream(Supplier<Item> supplyFirst) {
    return StreamSupport.stream(new ItemSpliterator(supplyFirst), false);
  }
}

这样一来，你就离无缝并行计算的能力只差一小步了。由于您的项目流基本上是连续的，我建议查看我关于这个主题的博客文章。

Answer 3

你可以这样做：

Optional<Item> item = Optional.of(new Item(1));
do {
    Item value = item.get();
    // do something with the value ....
} while ((item = value.next()).isPresent());

或者（为了避免额外的变量）：

Optional<Item> item = Optional.of(new Item(1));
do {
    // do something with item.get() ....
} while ((item = item.get().next()).isPresent());