前两天我在做一个很“真实”的需求:外卖平台要做日报,产品给我一串指标——今天订单总数、客单价、最长配送时长、是否存在“超时严重”的单子、以及“可能没数据时别炸”。
我第一反应是:写 for 循环,if 判断,临时变量堆一地。 然后第二反应是:这玩意儿用 Stream 的终止操作(reduction)+ Optional,一下就顺了。
一个真实痛点:统计写着写着就“炸了”
假设我们有一组外卖订单(简化成 Java record):
import java.time.LocalDateTime;
public record Order(
String id,
String city,
int amountFen, // 金额:分
int deliverMinutes, // 配送时长:分钟
LocalDateTime createdAt
){}
你要做这些事:
这类统计,本质上都是 reduction:把一堆数据压成一个结果。 Stream 里对应的就是各种终止操作:count / max / min / findFirst / findAny / anyMatch / allMatch / noneMatch。
Reduction 的本质:把“多”变成“一”
1)count():最常用,但别小看
long total = orders.stream().count();
为什么好用?因为它表达的是“我要数量”,而不是“我要怎么循环累加”。 (而且写 for 循环时很容易把筛选条件写散,后来自己都读不懂。)
最大/最小:max() / min() 为什么要返回 Optional?
你以为最大值一定存在?其实不是
比如今天某个城市没有订单:
var maxDeliver = orders.stream()
.map(Order::deliverMinutes)
.max(Integer::compareTo); // 返回 Optional<Integer>
关键点:max/min 的返回值是 Optional<T>,不是 T。
因为 stream 可能为空,最大值“根本不存在”。 老写法通常会返回 null,然后你就会遇到经典 NPE —— 线上还不一定好复现。
Optional:不是“更麻烦”,而是“更明确”
我对 Optional 的理解一直很朴素:
Optional 就是在告诉你:这里可能没有值,你必须面对这个事实。
1)拿值:orElse / orElseGet / orElseThrow
假设我们要最大配送时长,没数据就显示 0:
int maxMinutes = orders.stream()
.map(Order::deliverMinutes)
.max(Integer::compareTo)
.orElse(0); // 没数据就用 0
这里我个人习惯用 orElse 的场景:
如果默认值计算很重(比如要查配置/读文件/打 RPC),用 orElseGet:
int maxMinutes = orders.stream()
.map(Order::deliverMinutes)
.max(Integer::compareTo)
.orElseGet(() -> loadDefaultMaxMinutesFromConfig());
小技巧:orElseGet 是“懒执行”,只有 Optional 为空才会调用。很多人写 orElse(load...),结果每次都执行 load(哪怕 Optional 有值),性能坑就这么来的。
如果“没有值就是异常”,用 orElseThrow:
int maxMinutes = orders.stream()
.map(Order::deliverMinutes)
.max(Integer::compareTo)
.orElseThrow(() -> new IllegalStateException("今天居然一单都没有?"));
2)消费值:ifPresent / ifPresentOrElse
有时候你不需要“拿出来”,只需要“有就做点事”:
orders.stream()
.filter(o -> o.deliverMinutes() > 60)
.findFirst()
.ifPresent(o -> System.out.println("严重超时订单:" + o.id()));
更完整一点:有值打印,没有值也打印:
orders.stream()
.filter(o -> o.deliverMinutes() > 60)
.findFirst()
.ifPresentOrElse(
o -> System.out.println("严重超时订单:" + o.id()),
() -> System.out.println("今天没有严重超时,客服可以喘口气")
);
findFirst 和 findAny:别只看名字
1)findFirst():强调“顺序”
var firstBad = orders.stream()
.filter(o -> o.deliverMinutes() > 60)
.findFirst();
适合:
2)findAny():强调“随便来一个”,并行更爽
var anyBad = orders.parallelStream()
.filter(o -> o.deliverMinutes() > 60)
.findAny();
适合:
我自己的经验:并行时别纠结顺序,顺序往往就是性能的敌人。(当然这话说得绝对了点,但大体如此)
三个“match”:判断类需求的最优解
比如产品问你:
直接用:
boolean hasShanghai = orders.stream().anyMatch(o -> "上海".equals(o.city()));
boolean allUnder120 = orders.stream().allMatch(o -> o.deliverMinutes() <= 120);
boolean noneZeroAmount = orders.stream().noneMatch(o -> o.amountFen() == 0);
这三个方法有个共同优点:短路(short-circuit)一旦结果确定,就停止继续算。
Optional 的“正确姿势”:别再 get() 了
我见过不少代码这样写:
var max = orders.stream().map(Order::deliverMinutes).max(Integer::compareTo);
int v = max.get(); // ⚠️
这等于在说: “我知道它一定有值,但我不想证明,我赌。”
这不是 Optional 的正确用法。get() 为空时会直接抛 NoSuchElementException,比 NPE 更隐蔽(因为你以为 Optional 已经“安全”了)。
同理,下面这种也不香:
if (max.isPresent()) {
int v = max.get();
}
写着写着又回到了“手动判空”。
更推荐你用前面讲的三类方式:
- 需要一个值:
orElse / orElseGet / orElseThrow - 需要做点事:
ifPresent / ifPresentOrElse - 需要继续变换:
map / filter / flatMap / or
Optional 也能“流水线”:map + filter + or
比如我想拿“金额最高订单”的 ID,但只接受金额 > 30 元(3000 分),否则当作没有:
String bestOrderId = orders.stream()
.max((a, b) -> Integer.compare(a.amountFen(), b.amountFen()))
.filter(o -> o.amountFen() > 3000)
.map(Order::id)
.orElse("今天没有超过30元的单子");
这段代码我很喜欢,原因是:每一步都在表达业务,而不是在表达控制流。
Optional 的组合:flatMap 的用武之地
这个场景很常见: A 方法返回 Optional,B 方法也返回 Optional,你想连起来。
比如:订单可能有优惠券,优惠券可能还要再算折扣,任何一步都可能没有:
import java.util.Optional;
record Coupon(String code, double discountRate){} // 0.9 表示9折
Optional<Coupon> findCoupon(Order o){ /* ... */return Optional.empty(); }
Optional<Double> finalPayYuan(Order o){
// 订单金额(元)
double raw = o.amountFen() / 100.0;
return findCoupon(o)
.map(c -> raw * c.discountRate()); // 有券就打折
}
如果你的 map 返回的本身就是 Optional,就用 flatMap 把 Optional“压平”:
Optional<Double> safeDiscountRate(Coupon c){ /* ... */return Optional.of(c.discountRate()); }
Optional<Double> finalPayYuan2(Order o){
double raw = o.amountFen() / 100.0;
return findCoupon(o)
.flatMap(this::safeDiscountRate) // Optional<Optional<Double>> -> Optional<Double>
.map(rate -> raw * rate);
}
一句话记忆:flatMap = map + flatten。(当然,这里还有另一种写法,我们后面再聊,比如把 Optional 转成 Stream 再 flatMap。)
更进一步:把 Optional 变成 Stream,优雅过滤“无效结果”
假设你有一堆用户 ID,要查用户对象,但查询可能失败:
record User(String id, String name){}
Optional<User> lookup(String id){ /* ... */return Optional.empty(); }
很多人会这样写:
var users = ids.stream()
.map(this::lookup)
.filter(Optional::isPresent)
.map(Optional::get)
.toList();
能跑,但有点“回到过去”。
更优雅的是:
var users = ids.stream()
.map(this::lookup)
.flatMap(Optional::stream) // Optional -> 0/1 个元素的 Stream
.toList();
不存在的用户会自然“消失”,留下来的都是有效 User。
常见坑总结:Optional 不是“处处都要用”
我自己的规则(也踩过坑):
- 返回值:适合用 Optional 表达“可能没有”
- 参数:一般不建议用 Optional 当参数(调用方会很别扭)
- 字段:不建议把 Optional 当成员变量(额外对象开销、序列化也麻烦)
- 集合里塞 Optional:尽量别这么干(要的是值,不是盒子)
结尾:我学到的“更像工程”的一件事
Stream 的 reductions(count/max/find/match)解决的是:把“数据流”变成“答案”。
Optional 解决的是:把“可能没有”这件事,从隐藏的 NPE,变成你必须写下来的业务选择。
当你把这两套组合起来,代码就会从“能跑”变成“好读、好改、好兜底”。
最后留一个我经常问自己的问题,给你也当个思考题:
你这个统计结果,如果没有数据,到底应该是 0、空、还是 异常? 别让代码替你决定,让业务来决定。