Java 8中的findFirst与Optional中的map区别

Question

考虑以下代码：

class Foo {
  Integer attr;
  public Integer getAttr() {return attr;}
}

List<Foo> list = new ArrayList<>();
list.add(new Foo());

list.stream().map(Foo::getAttr).findAny().orElse(null);  //A
list.stream().findAny().map(Foo::getAttr).orElse(null);  //B

Line A 抛出异常

java.lang.NullPointerException: null

而 Line B 返回 null。

这种行为的原因是什么？findAny() 和 map() 都返回 Optional<T>。

- jerzy.burzek

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请参阅为什么findFirst()在找到的第一个元素为null时会抛出NullPointerException？ - Holger

Answer 1

list.stream().map(Foo::getAttr).findAny().orElse(null);

Java流文档说，Stream："返回一个由将给定函数应用于此流的元素的结果组成的流"，而findAny() "可能返回NullPointerException - 如果所选元素为空"。在您的类Foo中，默认情况下将Integer（而不是int）设置为null，因为它被声明但未初始化。请参见原始类型查看默认值和Java中的对象初始化

初始化对于： A）类成员（对象和基本类型） B）局部变量是不同的

- LuCG

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你应该编辑你的回答并添加来源 ;) 我知道它们，但这样更好。 - AxelH

Answer 2

首先，你的两个代码片段 map 是不同的操作：

//            v--- stream intermediate operation
list.stream().map(Foo::getAttr).findAny().orElse(null);  //A
//                      v---- a Optional utility method 
list.stream().findAny().map(Foo::getAttr).orElse(null);  //B

当在Stream#findAny操作中出现NullPointerException时，是因为它不能接受null值。由于它使用的是Optional.of而不是Optional.ofNullable。而Stream#findAny文档已经断言：

Throws:

NullPointerException - 如果所选元素为null

所以，如果你想让你的代码片段A正常工作，你必须在调用Stream#findAny之前过滤掉所有的null值，例如：

//when no elements in stream, `findAny` will be return a empty by Optional.empty()
//                                                       v   
list.stream().map(Foo::getAttr).filter(Objects::nonNull).findAny().orElse(null);//A

- holi-java

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干得好！我以为没有人会谈论 filter(Objects::nonNull)。 - fps

Answer 3

显然，这是因为您执行这些操作的顺序以及findAny明确表示：如果所选元素为空，则抛出NullPointerException

当您执行map(Foo::getAttr)时，您已经将其映射为null，因此您的流现在包含一个null；因此findAny会因为应用于该null而导致异常。

另一种操作先找到Foo对象，然后将其映射到Foo::getAttr（因此将其映射到Optional.empty()），因此调用了orElse。

此外，以下内容更容易理解（至少对我来说）：

 list.stream()
     .findAny()
     .flatMap(f -> Optional.ofNullable(f.getAttr()))
     .orElse(null);

flatMap 将映射到 Optional<Integer>（属性），如果这个值是 empty，则返回 orElse 的结果。

- Eugene

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嗨，将Optional映射为null是不可能的。一个Optional要么为空，要么映射到非null值。原帖中的第二种情况，对可选项调用map（Foo :: getAttr），与您的flatMap（f - > Optional.ofNullable（f.getAttr（）））完全相同。在任一情况下，结果都是一个空的可选项，并返回传递给orElse的参数。（而说“orElse没有被调用”毫无意义。无论如何，都不能跳过调用orElse）。 - Holger

@Holger 呜，那是我做得很蠢，谢谢。 - Eugene

Answer 4

list.stream().map(Foo::getAttr)

...返回一个具有一个元素的流，该元素的值为null。

findAny()（和findFirst()）的JavaDoc说：

返回：

描述此流的某些元素的Optional，如果流为空，则返回空的Optional

抛出：

NullPointerException-如果所选元素为null

因此，findAny()正如文档所述：它选择了一个null，结果抛出NullPointerException。

这是有道理的，因为Optional是一个容器对象，根据JavaDoc（但强调是我的）：

可能包含非null值的容器对象

这意味着您可以保证Optional.ifPresent(x -> x.method())永远不会由于x为null而抛出NullPointerException。

findAny() 无法返回 Optional.of(null)。而 Optional.empty() 表示流为空，而不是找到了 null。

Stream/Optional 基础设施的许多部分都是为了防止使用 null。

您可以通过将 null 映射到 Optionals 来解决这个问题，以产生一个 Optional<Optional<Foo>> -- 这看起来有点复杂，但是它是您领域的准确表示。 Optional.empty() 表示流为空。 Optional.of(Optional.empty()) 表示找到了一个 null 元素：

list.stream().map(Foo::getAttr).map(Optional::ofNullable).findAny()

- slim

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使用 flatMap 会让它更加简洁：list.stream().findAny().flatMap(f -> Optional.ofNullable(f.getAttr())).orElse(null); 就像我上面写的一样... - Eugene

如果你想把null值排除在外，是的。但在我看来，这段代码可以成为一个边界，将可能存在null值的领域与一切都保证非空的领域分开。 - slim