1. 引言
Java 8引入了Optional类来表示可能存在也可能不存在的值。它帮助我们避免NullPointerException，并编写更具表现力和可读性的代码。 在需要将可选值作为列表处理的场景中，将Optional转换为ArrayList会很有用。本文将探讨在Java中将Optional转换为ArrayList的几种方法。
2. 使用ifPresent()
这种方法利用Optional类提供的ifPresent()方法来处理值的存在或缺失。它允许我们仅在Optional包含值时执行代码块，无需显式进行null检查，提高了代码可读性。
看一个使用ifPresent()方法的代码片段：
Optional<String> optionalValue = Optional.of("Hello, World!");
List<String> arrayList = new ArrayList<>();
optionalValue.ifPresent(arrayList::add);
assertTrue(arrayList.contains("Hello, World!"));
我们首先创建一个名为optionalValue的Optional对象，包含值"Hello, World!"。这个值被封装在Optional中，表示它可能不存在。 接着，我们在optionalValue上调用ifPresent()方法。**ifPresent()方法接受一个lambda表达式或方法引用作为参数，并在Optional包含值时执行它。**
本例中，方法引用arrayList::add会在值存在时将其添加到ArrayList中。
3. 使用orElse()或orElseGet()
这种方法利用Optional类提供的orElse()方法。它允许我们指定一个默认值，在Optional为空时使用。当我们有备用值或行为需要在Optional不包含值时应用时，这特别有用。
在这个例子中，我们创建一个空的Optional，所以调用orElse()方法时会返回默认值"Hello World"：
Optional<String> emptyOptional = Optional.empty();
List<String> arrayList = new ArrayList<>();
arrayList.add(emptyOptional.orElse("Hello World!"));
assertTrue(arrayList.contains("Hello, World!"));
示例中，我们使用empty()方法创建了一个名为emptyOptional的空Optional。由于emptyOptional为空，调用orElse()将返回指定的默认值"Hello World"。然后我们将这个默认值添加到ArrayList中。
⚠️ 注意：使用orElse()时，提供的默认值会被立即求值。这意味着无论Optional是否需要它，都会计算默认值。 即使Optional包含非空值，默认值仍会被创建，而orElseGet()提供的默认值是延迟求值的。它仅在Optional为空时才会被调用。
此外，在性能敏感的场景中，通常更推荐使用orElseGet()，因为它避免了在Optional已包含值时不必要的计算：
Optional<String> emptyOptional = Optional.empty();
List<String> arrayList = new ArrayList<>();
arrayList.add(emptyOptional.orElseGet(() -> "Hello, World!"));
assertTrue(arrayList.contains("Hello, World!"));
4. 使用Java Streams
Java中的Stream表示一个元素序列，可以在操作管道中处理。我们可以利用Streams API来有条件地创建ArrayList。
4.1. 基本实现
看一个使用Java Streams将Optional对象转换为ArrayList的例子：
Optional<String> optionalValue = Optional.of("Hello, World!");
List<String> arrayList = optionalValue
.stream()
.collect(Collectors.toList());
assertTrue(arrayList.contains("Hello, World!"));
首先，我们创建一个名为optionalValue的Optional对象，值为"Hello, World!"。接着，我们使用Java Stream将Optional转换为ArrayList。我们在optionalValue上调用stream()方法获取其元素的流。 然后使用collect()方法和Collectors.toList()将流中的元素收集到一个List中，从而将Optional转换为ArrayList。
如果Optional为空（即不包含值），结果ArrayList也将为空。在Java Streams中，如果流源为空，终端操作（本例中的collect()）将直接返回一个空集合。
4.2. 流过滤
使用Java Stream API的一个优势是它允许我们有条件地处理元素并执行各种转换。 假设我们只想将满足特定条件的值添加到ArrayList中。Streams允许我们在将元素收集到列表之前加入filter()操作：
Optional<String> optionalValue = Optional.of("Hello, World!");
List<String> arrayList = optionalValue
.filter(e -> e.startsWith("H"))
.stream()
.collect(Collectors.toList());
assertTrue(arrayList.contains("Hello, World!"));
这里，我们使用filter()过滤包含String的Optional。该方法只保留以字母"H"开头的元素。然后使用collect(Collectors.toList())方法将过滤后的元素收集到ArrayList中。
4.3. 流扁平化
Java Streams在处理嵌套列表时提供了额外优势。 考虑一个场景：一个Optional包含另一个Optional，后者又持有一个列表。我们可以使用Java Streams来扁平化这个嵌套列表。
写一个示例演示如何扁平化Optional中的嵌套列表：
Optional<List<String>> optionalList = Optional.of(Arrays.asList("Apple", "Banana", "Cherry"));
List<String> arrayList = optionalList
.stream()
.flatMap(List::stream)
.collect(Collectors.toList());
assertEquals(3, arrayList.size());
assertTrue(arrayList.contains("Apple"));
我们在Optional<List<String>>上调用stream()将其转换为流。接着使用flatMap(List::stream)。这会对流中的每个元素应用List::stream方法引用。通过应用flatMap()，我们实质上"扁平化"了嵌套结构。 现在我们得到的是一个包含内部列表中各个元素的流，而不是包含单个列表的流。
5. 总结
本文探讨了将Optional转换为ArrayList的几种方法：
✅ 当需要根据Optional值的存在执行特定操作时，使用ifPresent()方法
✅ 当Optional为空时有默认值可用时，使用orElse()或orElseGet()
✅ Java Streams是简洁转换的好选择，特别是在转换为列表前需要过滤时
所有示例代码的源码可在GitHub上获取。