Optional

자바에서는 원시 타입을 제외한 모든 것이 null이 될 수 있다. 때문에 프로그래밍을 할 때 NullPointerException을 흔하게 마주치게 되는데, 제대로 처리하지 않으면 프로그램의 안정성이 떨어지고, 복잡한 코드가 생겨날 수 있다.

class Example {

    public static void main(String[] args) {
        // case 1
        String str = "abc";
        System.out.println(str.toUpperCase()); // ABC
        str = null;
        System.out.println(str.toUpperCase()); // NullPointerException

        // case 2
        String str = "abc";
        if (str != null) {
            System.out.println(str.toUpperCase()); // ABC
        } else {
            System.out.println("null");
        }
    }
}

이러한 문제를 해결하기 위해 자바 8에서는 Optional을 도입하여 null을 더 안전하게 처리할 수 있도록 지원한다.

Optional 객체 생성

Optional은 null이 될 수 있는 객체를 감싸는 래퍼 클래스로, null이 될 수 있는 객체를 담고 있는 Optional 객체를 생성할 수 있다.

class Example {

    public static void main(String[] args) {
        Map<String, String> map = Map.of("existKey", "existValue");
        Optional<String> opt1 = Optional.of(map.get("existKey"));
        Optional<String> opt2 = Optional.ofNullable(map.get("notExistKey"));
        Optional<String> opt3 = Optional.empty();
    }
}

메서드	입력 값이 null일 때	입력 값이 null이 아닐 때
Optional.of(T value)	NullPointerException 발생	Optional 객체 생성 (값을 담고 있음)
Optional.ofNullable(T value)	Optional.empty() 반환	Optional 객체 생성 (값을 담고 있음)
Optional.empty()	-(null을 담고 있는 Optional 객체 생성	-(null을 담고 있는 Optional 객체 생성

Optional 객체 조회

Optional 객체에 담긴 값을 가져오기 위해서는 기본적으로 get() 메서드를 사용해서 가져올 수 있다.

class Example {

    public static void main(String[] args) {
        Optional<String> opt = Optional.of("abc");
        String str = opt.get();
        System.out.println(str); // abc
    }
}

null 체크를 하지 않고 바로 값을 가져오게 되면 해당 객체가 null일 수도 있기 때문에 체크를 해주는 것이 좋다. Optional 객체에서 null 체크를 하기 위해 아래와 같은 메서드들을 사용할 수 있다.

메서드	값이 있을 때	값이 없을 때
ifPresent()	true 반환	false 반환
ifPresent(Consumer<? super T> action)	Consumer 실행	아무 동작도 하지 않음
ifPresentOrElse(Consumer<? super T> action, Runnable emptyAction)	Consumer 실행	Runnable 실행
orElse(T other)	값을 반환	전달 받은 인자를 반환
orElseGet(Supplier<? extends T> other)	값을 반환	Supplier를 실행한 결과를 반환
orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier)	값을 반환	Supplier가 제공하는 예외를 발생

class Example {

    public static void main(String[] args) {
        Optional<String> opt = Optional.of("abc");

        // ifPresent: 값이 있는지 확인 -> 안티 패턴
        if (opt.isPresent()) {
            System.out.println(opt.get()); // abc
        }

        // ifPresent + 람다식
        Optional<String> opt1 = Optional.of("abc");
        opt1.ifPresent(s -> System.out.println(s.toUpperCase())); // ABC
        opt1 = Optional.empty();
        opt1.ifPresent(s -> System.out.println(s.toUpperCase())); // null

        // ifPresentOrElse + 람다식
        Optional<String> opt2 = Optional.of("abc");
        opt2.ifPresentOrElse(
                s -> System.out.println(s.toUpperCase()),
                () -> System.out.println("null")
        ); // ABC
        opt2 = Optional.empty();
        opt2.ifPresentOrElse(
                s -> System.out.println(s.toUpperCase()),
                () -> System.out.println("null")
        ); // null

        // orElse: 값이 없으면 기본값 설정
        Optional<String> opt3 = Optional.of("abc");
        System.out.println(opt3.map(String::toUpperCase).orElse("null")); // ABC
        opt3 = Optional.empty();
        System.out.println(opt3.map(String::toUpperCase).orElse("null")); // null

        // orElseGet: 값이 없을때 Supplier 인터페이스를 받아 실행하여 기본값 설정
        Optional<String> opt4 = Optional.of("abc");
        System.out.println(opt4.map(String::toUpperCase).orElseGet(() -> "null")); // ABC
        opt4 = Optional.empty();
        System.out.println(opt4.map(String::toUpperCase).orElseGet(() -> "null")); // null

        // orElseThrow: 값이 없을 때 예외 발생
        Optional<String> opt5 = Optional.of("abc");
        System.out.println(opt5.orElseThrow(IllegalArgumentException::new)); // abc
        opt5 = Optional.empty();
        System.out.println(
                opt5.orElseThrow(IllegalArgumentException::new)
        ); // IllegalArgumentException
    }
}

참고자료

• 실무 자바 개발을 위한 OOP와 핵심 디자인 패턴