使用Optional实现空安全的方法链式调用

Question

Guava的Optional模式非常好，因为它有助于消除null的歧义。当链的第一部分可能不存在但其他部分不存在时，transform方法非常有用，但在其他部分不存在时并不实用。

这个问题涉及到Guava Optional类型，当转换返回另一个Optional，它基本上问的是同样的问题，但是用例不同，我认为这可能不是Optional的预期使用（处理错误）。

考虑一个方法Optional<Book> findBook(String id)。 findBook(id).transform(Book.getName)按预期工作。如果没有找到书籍，则会得到一个Absent<String>，如果找到了一本书，则会得到Present<String>。

在中间方法可能返回null/absent()的普通情况下，似乎没有一种优雅的方法来链接这些调用。例如，假设Book有一个方法Optional<Publisher> getPublisher()，我们想获取出版某本书的出版商所出版的所有书籍。自然的语法似乎是findBook(id).transform(Book.getPublisher).transform(Publisher.getPublishedBooks)，但这会失败，因为transform(Publisher.getPublishedBooks)调用实际上会返回一个Optional<Optional<Publisher>>。

在Optional上似乎有一个类似于transform()的方法，它将接受一个返回Optional的函数。它的行为与当前实现完全相同，只是它不会在函数的结果中包装一个Optional。对于Present的实现可能如下所示：

public abstract <V> Optional<V> optionalTransform(Function<? super T, Optional<V>> function) {
    return function.apply(reference);
}

"

Absent 的实现与 transform 没有变化：

"

public abstract <V> Optional<V> optionalTransform(Function<? super T, Optional<V>> function) {
    checkNotNull(function);
    return Optional.absent();
}

如果有一种处理返回null而不是Optional的方法来处理遗留对象，那将是很好的。这样的方法类似于transform，但只需在函数结果上调用Optional.fromNullable即可。

我想知道是否还有其他人遇到过这个问题，并找到了好的解决方案（不涉及编写自己的Optional类）。我也很想听听Guava团队的意见，或者指向与此问题相关的讨论（在我的搜索中没有找到）。

- Yona Appletree

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你尝试过讨论组了吗？即使只是为了指向这个（写得很好的）问题，也可以考虑在那里发布。 - Paul Bellora

Answer 1

您正在寻找一些 Monad ，但是 Guava 的 Optional（与例如 Scala 的 Option 相反）只是一个 Functor 。

到底什么是 Functor？

Functor和Monad都是一种容器，用于包装某些值的上下文。 包含类型为A的某个值的Functor知道如何应用函数A => B并将结果放回Functor。 例如：从Optional中获取一些内容，进行转换，并将其重新包装回Optional。在函数式编程语言中，这种方法通常称为“map”。

Monad与Functor几乎相同，除了它消耗了返回包装在Monad中的值的函数（例如Int => Optional）之外。 这种神奇的Monad方法通常称为“flatMap”。

您可以在此处找到有关基本FP术语的真正出色的解释：http://adit.io/posts/2013-04-17-functors,_applicatives,_and_monads_in_pictures.html Functors和Monads即将来临！

Java 8中的Optional可以分类为Functor（http://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/Optional.html#map-java.util.function.Function-）和Monad（http://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/Optional.html#flatMap-java.util.function.Function-）。

不错的单（ad）论，Marcin，但我该如何解决我的特定问题？

我目前正在开发使用Java 6的项目，并且昨天编写了一些帮助类，称为“Optionals”，这为我节省了很多时间。

它提供了一些辅助方法，允许我将Optional转换为Monad（flatMap）。

以下是代码：https://gist.github.com/mkubala/046ae20946411f80ac52 因为我的项目代码库仍然使用null作为返回值，所以我引入了Optionals.lift（Function），它可用于将结果包装到Optional中。

为什么要将结果提升为Optional？

为了避免传递到转换函数的函数可能返回null并且整个表达式将返回“null的存在”（顺便说一下，由于此后置条件->请参见https://code.google.com/p/guava-libraries/source/browse/guava/src/com/google/common/base/Present.java?r=0823847e96b1d082e94f06327cf218e418fe2228#71第71行，这在Guava的Optional中是不可能的）。

一些例子

假设findEntity（）返回一个Optional，而Entity.getDecimalField（..）可能返回BigDecimal或null:

Optional<BigDecimal> maybeDecimalValue = Optionals.flatMap(
    findEntity(),
    new Function<Entity, Optional<BigDecimal>> () {
        @Override 
        public Optional<BigDecimal> apply(Entity input) {
            return Optional.fromNullable(input.getDecimalField(..));
        }
    }
);

再举一个例子，假设我已经有一个函数，可以从实体中提取十进制数值，并可能返回空值：

Function<Entity, Decimal> extractDecimal = .. // extracts decimal value or null
Optional<BigDecimal> maybeDecimalValue = Optionals.flatMap(
    findEntity(),
    Optionals.lift(extractDecimal)
);

最后但并非最不重要的——你的用例作为一个例子：

Optional<Publisher> maybePublisher = Optionals.flatMap(findBook(id), Optionals.lift(Book.getPublisher));

// Assuming that getPublishedBooks may return null..
Optional<List<Book>> maybePublishedBooks = Optionals.flatMap(maybePublisher, Optionals.lift(Publisher.getPublishedBooks));

// ..or simpler, in case when getPublishedBooks never returns null
Optional<List<Book>> maybePublishedBooks2 = maybePublisher.transform(Publisher.getPublishedBooks);

// as a one-liner:
Optionals.flatMap(maybePublisher, Optionals.lift(Publisher.getPublishedBooks)).transform(Publisher.getPublishedBooks);

- Marcin Kubala

Answer 2

你可能已经明白了，但是在每个返回Optional的转换之后（在你的情况下，在.transform(Book.getPublisher)之后），你可以添加.or(Optional.absent)，将Optional<Optional<T>>缩减为Optional<T>：

Optional<List<Book>> publishedBooks = findBook(id).transform(Book.getPublisher).
        or(Optional.absent()).transform(Publisher.getPublishedBooks);

不幸的是，这里无法推断出Optional.absent的类型，因此代码实际上变成了：

Optional<List<Book>> publishedBooks = book.transform(Book.getPublisher).
        or(Optional.<Publisher> absent()).transform(Publisher.getPublishedBoooks);

不太方便，但似乎没有其他办法。

- siledh