使用 Optional 的空安全方法链接

Question

Guava 的Optional 模式很棒，因为它有助于消除 null 的歧义。当链的第一部分可能不存在时，transform 方法对于创建空安全方法链非常有帮助，但在链的其他部分不存在时则无用。

这个问题与Guava Optional type, when transformation returns another Optional 相关，它提出了基本相同的问题，但针对不同的用例，我认为这可能不是Optional 的预期用途（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，我们会得到Absent<String>，如果找到书，我们会得到Present<String>。

在中间方法可能返回null/absent() 的常见情况下，似乎没有一种优雅的方式来链接调用。例如，假设Book 有一个方法Optional<Publisher> getPublisher()，我们想获取一本书的出版商出版的所有书籍。自然语法似乎是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Optional<Optional<Publisher>>。

在Optional 上使用类似transform() 的方法来接受返回Optional 的函数似乎相当合理。它的行为与当前实现完全相同，只是它不会将函数的结果包装在 Optional 中。实现（对于Present）可能是：

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

Absent 的实现与 transform 保持不变：

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

如果有一种方法可以处理返回null 而不是Optional 用于处理遗留对象的方法，那就太好了。这样的方法类似于transform，但只需在函数的结果上调用Optional.fromNullable。

我很好奇是否有其他人遇到过这种烦恼并找到了很好的解决方法（不涉及编写自己的 Optional 类）。我也很想收到 Guava 团队的来信，或者被指向与该问题相关的讨论（我在搜索中没有找到任何内容）。

Answer 1

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

Functor 到底是什么？！

Functor 和 Monad 是一种盒子，一种包装一些值的上下文。 包含一些 A 类型值的 Functor 知道如何应用函数 A => B 并将结果放回 Functor。例如：从 Optional 中取出一些东西，变换，然后回绕成 Optional。 在函数式编程语言中，这种方法通常被命名为“map”。

莫娜..什么？

Monad 几乎和 Functor 一样，只是它使用 Monad 中包装的函数返回值（A => Monad，例如 Int => Optional）。 这种神奇的 Monad 方法通常被称为“flatMap”。

在这里您可以找到关于基本 FP 术语的非常棒的解释：http://adit.io/posts/2013-04-17-functors,_applicatives,_and_monads_in_pictures.html

Functors & Monads 来了！

Java 8 中的可选可分为 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-)。

很好的 mon(ad)olog，Marcin，但我该如何解决我的特殊问题？

我目前正在开发一个使用 Java 6 的项目，昨天我编写了一些名为“Optionals”的帮助程序类，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 Monads (flatMap)。

这里是代码：https://gist.github.com/mkubala/046ae20946411f80ac52

因为我项目的代码库仍然使用空值作为返回值，所以我引入了 Optionals.lift(Function)，它可以用来将结果包装到 Optional 中。

为什么将结果提升到 Optional 中？ 为了避免传递给转换的函数可能返回 null 并且整个表达式将返回“null 的存在”的情况（顺便说一句，这在 Guava 的 Optional 中是不可能的，因为这个后置条件 -> 参见https://code.google.com/p/guava-libraries/source/browse/guava/src/com/google/common/base/Present.java?r=0823847e96b1d082e94f06327cf218e418fe2228#71 的第 71 行）。

几个例子

假设 findEntity() 返回一个 Optional 并且 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(..));
        }
    }
);

再一个例子，假设我已经有一些函数，它从实体中提取十进制值，并且可能返回空值：

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 - 以您的用例为例：

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);

Answer 2

您可能已经猜到了，但是您可以在每个返回 Optional 的转换之后添加 .or(Optional.absent)（在您的情况下是在 .transform(Book.getPublisher 之后）将 Optional<Optional<T>> 减少到 Optional<T>：

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

可惜这里无法推断Optional.absent的类型，所以代码实际上变成了：

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

不太方便，不过好像没有别的办法了。