[ JAVA ] Optional

Optional 이란? 

개발을 할 때 가장 많이 발생하는 예외 중 하나는 바로  NullPointerException 입니다. NullPointerException 을 피하고 null 체크하는 로직을 줄이기 위해 빈 값일 때 null 대신 초기값을 사용하길 권장하곤 합니다.

List<String> names = getNames();
names.sort(); // names 가 null 이라면 NullPointerException 이 일어난다.

자바 8에서는 Optional<T> 클래스를 이용해서 NullPointerException 을 방지할 수 있습니다.

즉, 복잡한 조건문 없이도 널(null) 값으로 인해 발생하는 예외를 처리할 수 있게 됩니다.

public final class Optional<T> {

  // If non-null, the value; if null, indicates no value is present
  private final T value;
  
  ...
}

value 에 값을 저장하기 때문에 값이 null 이더라도 바로 참조 시 NullPointerException 가 나지 않고, 클래스이기 때문에 각종 메소드를 제공해줍니다.

 

Optional<T> 클래스

Integer나 Double 클래스처럼 'T'타입의 객체를 포장해 주는 래퍼 클래스(Wrapper class)입니다. 따라서 Optional 인스턴스는 모든 타입의 참조 변수를 저장할 수 있습니다.

Optional 객체의 생성

1. Optional.empty() 빈 객체 생성 

Optional<String> optional = Optional.empty();
System.out.println(optional); // Optional.empty

System.out.println(optional.isPresent()); // false

 

2. of() , ofNullable() 

 

• of() 메소드 : null이 아닌 명시된 값을 가지는 Optional 객체를 반환합니다.

    •  of() 메소드를 통해 생성된 Optional 객체에 null이 저장되면 NullPointerException 예외가 발생

// Optional의 value는 절대 null이 아니다.
Optional<String> optional = Optional.of("MyName");

 

• ofNullable() 메소드 : 참조 변수의 값이 만에 하나 null이 될 가능성이 있을 때 사용

    • 명시된 값이 null이 아니면 명시된 값을 가지는 Optional 객체를 반환

    • 명시된 값이 null이면 비어있는 Optional 객체를 반환합니다.

// Optional 안에는 값이 있을 수도 있고 빈 객체일 수도 있다.
Optional<String> optional = Optional.ofNullable(getString());

String result = optional.orElse("other"); // 값이 없다면 "other" 를 리턴

Optional 객체에 접근

1. get() : Optional 객체에 저장된 값에 접근

    • 만약 Optional 객체에 저장된 값이 null이면, NoSuchElementException 예외가 발생합니다.

 

따라서 get() 메소드를 호출하기 전에 isPresent() 메소드를 사용하여 Optional 객체에 저장된 값이 null인지 아닌지를 먼저 확인한 후 호출하는 것이 좋습니다.

Optional<String> opt = Optional.ofNullable("자바 Optional 객체");

if(opt.isPresent()) {
    System.out.println(opt.get()); //자바 Optional 객체
}

 

2. orElse(), orElseGet(), orElseThrow() : null 대신에 대체할 값을 지정

 

• orElse() 저장된 값이 존재하면 그 값을 반환하고, 값이 존재하지 않으면 인수로 전달된 값을 반환

• orElseGet()  저장된 값이 존재하면 그 값을 반환하고, 값이 존재하지 않으면 인수로 전달된 람다 표현식의 결과값을 반환

• orElseThrow()  저장된 값이 존재하면 그 값을 반환하고, 값이 존재하지 않으면 인수로 전달된 예외를 발생시킴.

Optional<String> opt = Optional.empty(); // Optional를 null로 초기화함.

System.out.println(opt.orElse("빈 Optional 객체")); //빈 Optional 객체
System.out.println(opt.orElseGet(String::new));

Optional 사용하기

먼저 자바 8 이전에는 다음과 같이 null 체크가 필요했습니다.

// 자바 8 이전
List<String> list = getList();
List<String> listOpt = list != null ? list : new ArrayList<>();

 

Optional<T> 과 Lambda 를 이용하면 좀 더 간단하게 표현할 수 있습니다.

List<String> listOpt = Optional.ofNullable(getList()).orElseGet(() -> new ArrayList<>());

 

null 체크로 인해  지저분해진 코드입니다.

User user = getUser();
if (user != null) {
  Address address = user.getAddress();
  if (address != null) {
    String street = address.getStreet();
    if (street != null) {
      return street;
    }
  }
}
return "주소 없음";

 

map 메소드

• 값이 null  아닌 경우 : mapper 를 이용해 계산한 값을 저장하는 Optional 객체를 리턴합니다.

• 값이 null 인 경우  : 빈 Optional 객체를 리턴합니다.

public<U> Optional<U> map(Function<? super T, ? extends U> mapper)
public<U> Optional<U> flatMap(Function<? super T, Optional<U>> mapper)

 

map 메소드를 이용해서 간단하게 표현해보겠습니다.

Optional<User> user = Optional.ofNullable(getUser());
Optional<Address> address = user.map(User::getAddress);
Optional<String> street = address.map(Address::getStreet);
String result = street.orElse("주소 없음");

// 다음과 같이 축약해서 쓸 수 있다.
user.map(User::getAddress)
    .map(Address::getStreet)
    .orElse("주소 없음");

 

+ Optional의 특성상 잘못사용하면 시스템 성능이 저하되기도 하기 때문에  null이 발생할 가능성이 아주 높은 경우에 사용하는 것이 좋다고 합니다. 

 

학습에 많이 도움이 된 블로그 링크를  참조했습니다. 🙂

 

참조 및 출처

Optional 클래스

Optional이란? Optional 개념 및 사용법

옵셔널 Optional