Optional的主要设计目标是为函数返回值提供一种方法，以指示没有返回值。请看这个讨论。这允许调用方继续一连串流畅的方法调用。

这与OP问题中的用例#1最接近。尽管，缺少值是比null更精确的表述，因为像IntStream。findFirst永远不能返回null。

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对于用例#2，将一个可选参数传递给一个方法，这可以实现，但相当笨拙。假设您有一个方法，它接受一个字符串，后面跟着一个可选的第二个字符串。接受Optional作为第二个参数将导致如下代码:

foo("bar", Optional.of("baz"));
foo("bar", Optional.empty());

即使接受null也更好:

foo("bar", "baz");
foo("bar", null);

最好的方法是有一个重载方法，接受单个字符串参数，并为第二个参数提供默认值:

foo("bar", "baz");
foo("bar");

这确实有局限性，但它比上面任何一种都要好得多。

用例#3和#4，在类字段或数据结构中使用Optional，被认为是对API的滥用。首先，它违背了上文所述的Optional的主要设计目标。其次，它不会增加任何价值。

处理Optional中缺少值的方法有三种:提供替代值、调用函数提供替代值或抛出异常。如果你要存储到一个字段中，你会在初始化或赋值时这样做。如果您正在向列表中添加值，如OP所述，您可以选择不添加值，从而“平坦化”缺少的值。

我相信有人会想出一些人为的例子，他们确实想在字段或集合中存储Optional，但通常情况下，最好避免这样做。

就我个人而言，我更喜欢使用IntelliJ的代码检查工具来使用@NotNull和@Nullable检查，因为这些检查主要是在编译时进行的(可以有一些运行时检查)，这在代码可读性和运行时性能方面具有较低的开销。它不像使用Optional那样严格，但是这种缺乏严格性应该得到适当的单元测试的支持。

public @Nullable Foo findFoo(@NotNull String id);

public @NotNull Foo doSomething(@NotNull String id, @Nullable Bar barOptional);

public class Book {

  private List<Pages> pages;
  private @Nullable Index index;

}

List<@Nullable Foo> list = ..

这适用于Java 5，不需要包装和展开值。(或创建包装器对象)

可选类让你避免使用null，并提供一个更好的选择:

这鼓励开发人员检查是否存在，以避免未捕获的NullPointerException。 API有了更好的文档记录，因为它可以看到，在哪里可以期望那些可能缺失的值。

Optional为进一步处理对象提供了方便的API: isPresent ();get ();orElse ();orElseGet ();orElseThrow ();map ();filter ();flatmap()。

此外，许多框架积极地使用这种数据类型并从它们的API中返回它。

1 -当方法可以返回null时，作为一个公共方法返回类型:

这里有一篇很好的文章展示了用例#1的有用性。这段代码

...
if (user != null) {
    Address address = user.getAddress();
    if (address != null) {
        Country country = address.getCountry();
        if (country != null) {
            String isocode = country.getIsocode();
            isocode = isocode.toUpperCase();
        }
    }
}
...

转化为这个

String result = Optional.ofNullable(user)
  .flatMap(User::getAddress)
  .flatMap(Address::getCountry)
  .map(Country::getIsocode)
  .orElse("default");

通过使用Optional作为各自getter方法的返回值。

这里有一个关于……的有趣用法(我认为)。测试。

我打算对我的一个项目进行大量测试，因此我构建断言;只是有些事我必须核实，有些事我不需要。

因此，我构建了一些东西来断言，并使用断言来验证它们，如下所示:

public final class NodeDescriptor<V>
{
    private final Optional<String> label;
    private final List<NodeDescriptor<V>> children;

    private NodeDescriptor(final Builder<V> builder)
    {
        label = Optional.fromNullable(builder.label);
        final ImmutableList.Builder<NodeDescriptor<V>> listBuilder
            = ImmutableList.builder();
        for (final Builder<V> element: builder.children)
            listBuilder.add(element.build());
        children = listBuilder.build();
    }

    public static <E> Builder<E> newBuilder()
    {
        return new Builder<E>();
    }

    public void verify(@Nonnull final Node<V> node)
    {
        final NodeAssert<V> nodeAssert = new NodeAssert<V>(node);
        nodeAssert.hasLabel(label);
    }

    public static final class Builder<V>
    {
        private String label;
        private final List<Builder<V>> children = Lists.newArrayList();

        private Builder()
        {
        }

        public Builder<V> withLabel(@Nonnull final String label)
        {
            this.label = Preconditions.checkNotNull(label);
            return this;
        }

        public Builder<V> withChildNode(@Nonnull final Builder<V> child)
        {
            Preconditions.checkNotNull(child);
            children.add(child);
            return this;
        }

        public NodeDescriptor<V> build()
        {
            return new NodeDescriptor<V>(this);
        }
    }
}

在NodeAssert类中，我这样做:

public final class NodeAssert<V>
    extends AbstractAssert<NodeAssert<V>, Node<V>>
{
    NodeAssert(final Node<V> actual)
    {
        super(Preconditions.checkNotNull(actual), NodeAssert.class);
    }

    private NodeAssert<V> hasLabel(final String label)
    {
        final String thisLabel = actual.getLabel();
        assertThat(thisLabel).overridingErrorMessage(
            "node's label is null! I didn't expect it to be"
        ).isNotNull();
        assertThat(thisLabel).overridingErrorMessage(
            "node's label is not what was expected!\n"
            + "Expected: '%s'\nActual  : '%s'\n", label, thisLabel
        ).isEqualTo(label);
        return this;
    }

    NodeAssert<V> hasLabel(@Nonnull final Optional<String> label)
    {
        return label.isPresent() ? hasLabel(label.get()) : this;
    }
}

这意味着断言只在我想检查标签时才会触发!

1 -当方法可以返回null时，作为一个公共方法返回类型:

这是Optional的预期用例，如JDK API文档中所示:

Optional主要用于作为方法返回类型，其中 显然需要表示“没有结果”，并且在其中使用null 很可能造成错误。

Optional表示两种状态之一:

它有一个值(isPresent返回true) 它没有值(isEmpty返回true)

因此，如果您有一个方法返回一些东西或不返回，这就是Optional的理想用例。

这里有一个例子:

Optional<Guitarist> findByLastName(String lastName);

此方法接受一个用于在数据库中搜索实体的参数。有可能不存在这样的实体，因此使用Optional返回类型是一个好主意，因为它迫使调用该方法的人考虑空场景。这减少了出现NullPointerException的机会。

2 -当参数可以为空时，作为方法参数:

尽管在技术上是可能的，但这不是Optional的预期用例。

让我们考虑一下您提议的方法签名:

public Foo doSomething(String id, Optional<Bar> barOptional);

主要的问题是我们可以调用doSomething，其中barOptional有三种状态之一:

a可选值，例如doSomething("123"，可选。(新酒吧()) 可选的，例如doSomething("123"， Optional.empty()) 例如:doSomething("123"， null)

这3种状态需要在方法实现中适当地处理。

更好的解决方案是实现重载方法。

public Foo doSomething(String id);

public Foo doSomething(String id, Bar bar);

这使得API的使用者可以非常清楚地知道调用哪个方法，并且不需要传递null。

3 -作为bean的可选成员:

给定示例Book类:

public class Book {
  private List<Pages> pages;
  private Optional<Index> index;
}

Optional类变量遇到了与上面讨论的Optional方法参数相同的问题。它可以有三种状态之一:存在、空或null。

其他可能的问题包括:

Serializable:如果你实现Serializable并尝试序列化这个类的对象，你会遇到java.io.NotSerializableException，因为Optional不是为这个用例设计的 转换为JSON:当序列化为JSON时，可选字段可能会以不希望的方式映射，例如{"empty":false，"present":true}。 尽管如果您使用流行的Jackson库，它确实为这个问题提供了一个解决方案。

尽管存在这些问题，Oracle还是在2014年发布Java 8 Optional时发布了这篇博文。它包含了对类变量使用Optional的代码示例。

public class Computer {
  private Optional<Soundcard> soundcard;  
  public Optional<Soundcard> getSoundcard() { ... }
  ...
}

在接下来的几年里，开发人员找到了更好的替代方法，比如实现getter方法来创建Optional对象。

public class Book {
    private List<Pages> pages;
    private Index index;
    public Optional<Index> getIndex() {
        return Optional.ofNullable(index);
    }
}

在这里，我们使用ofNullable方法返回一个带有值的Optional，如果index是非空的，或者返回一个空的Optional。

4 -收集:

我同意创建一个可选列表(例如List<Optional<Foo>>)不会添加任何东西。 相反，如果该项目不存在，则不要将其包含在列表中。