背景

null 在 Java 中经常是一个问题源头，因为它可能导致 NullPointerException（NPE），这是 Java 应用程序中常见的运行时异常。为了解决这个问题，Java 8 引入了 Optional 类，这是一个可以为 null 的容器对象。它提供了一种更好的方法来处理可能不存在的值，从而避免了直接返回 null 导致的潜在问题。

案例说明

下面是您给出的反例和正例的详细解释：

反例：

public String getValue() {
  // TODO
  return null; // 这可能导致 NullPointerException 如果调用者没有检查返回值是否为 null
}

在上面的反例中，getValue 方法返回一个 String，但在某些情况下，它可能返回 null。任何调用 getValue 的代码都需要确保检查返回的字符串是否为 null，否则如果尝试在 null 上调用方法或访问字段，就会抛出 NullPointerException。

正例：

import java.util.Optional;

public Optional<String> getValue() {
  // TODO
  return Optional.empty(); // 使用 Optional.empty() 代替 null
}

在上面的正例中，getValue 方法返回一个 Optional<String> 而不是 String。如果值不存在，则返回 Optional.empty() 而不是 null。这样，调用者就可以使用 Optional 类提供的方法来更明确地处理可能不存在的值。例如，他们可以使用 isPresent() 方法来检查值是否存在，或者使用 orElse()、orElseGet()、orElseThrow() 等方法来提供一个默认值或抛出异常。

下面是如何使用 Optional 的一些示例：

Optional<String> valueOptional = getValue();

// 检查值是否存在
if (valueOptional.isPresent()) {
    String value = valueOptional.get();
    // 使用 value
}

// 提供默认值
String valueWithDefault = valueOptional.orElse("defaultValue");

// 使用 lambda 表达式提供默认值
String valueWithLambda = valueOptional.orElseGet(() -> createDefaultValue());

// 如果值不存在则抛出异常
valueOptional.orElseThrow(() -> new IllegalStateException("Value is not present"));

总结

通过使用 Optional，代码可以更清晰地表达其意图，并减少 NullPointerException 的风险。然而，需要注意的是，过度使用 Optional 也可能导致代码变得难以阅读和理解，因此应该谨慎使用。在大多数情况下，当返回的值可能不存在时，使用 Optional 是一个好选择。但在其他情况下，比如返回值始终存在，或者可以通过其他方式（如异常）来清晰地表达错误情况时，使用 Optional 可能就不是必需的。