🦊 chap11. null 대신 Optional 클래스

chap11. null 대신 Optioanl 클래스

11.1 값이 없는 상황을 어떻게 처리할까?

11.1.1 보수적인 자세로 NullPointerException 줄이기

• 깊은 의심

public String getCarInsuranceName(Person person) {
		if (person != null) {
				Car car = person.getCar();
				if (car != null) {
						Insurance insurance = car.getInsurancee();
						if (insurance != null) {
								return insurance.getName();
						}
				}
		}
		return "Unknown";
}

null 확인 코드 때문에 나머지 호출 체인의 들여쓰기 수준이 증가한다.

• 너무 많은 출구

public String getCarInsuranceName(Person person) {
		if (person == null) {
				return "Unknown";
		}
		Car car = person.getCar();
		if (car == null) {
				return "Unknown";
		}
		Insurance insurance = car.getInsurance();
		if (insurance == null) {
				return "Unknown";
		}
		return insurance.getName();
}

반복 패턴 코드로 코드의 구조가 엉망이 되고 가독성도 떨어진다

11.1.2 null 때문에 발생하는 문제

• 에러의 근원
• 코드를 어지럽힌다
• 아무 의미가 없다
• 자바 철학에 위배된다
• 형식 시스템에 구멍을 만든다

11.1.3 다른 언어는 null 대신에 무얼 사용하나?

• 안전 내비게이션 연산자 (?.)

def carInsuranceName = parson?.car?.insurance?.name

• Maybe
• Option[T]

11.2 Optional 클래스 소개

자바 8은 하스켈과 스칼라의 영향을 받아 java.util.Optional 라는 클래스를 제공한다.

이는 선택형 값을 캡슐화하는 클래스이다.

null 은 참조하려 하면 NPE 가 발생하지만 Optional.empty() 는 객체이므로 다양하게 할용할 수 있다

또한 null 대신 Optional 을 사용하면서 형식이 Optional 로 바뀌는데

이는 값이 없을 수 있음을 명시적으로 보여줄 수 있다

11.3 Optional 적용 패턴

11.3.1 Optional 객체 만들기

• 빈 Optional

Optional<Car> optCar = Optional.empty();

• null이 아닌 값으로 Optional 만들기

Optional<Car> optCar = Optional.of(car);

• null값으로 Optional 만들기

Optional<Car> optCar = Optional.ofNullable(car);

11.3.2 맵으로 Optional의 값을 추출하고 변환하기

Optional 의 map 메서드는 스트림의 map 메서드와 비슷하다

Optional 객체를 최대 요소의 개수가 한 개 이하인 데이터 컬렉션으로 생각하고

값을 포함하면 map 의 인수로 제공된 함수가 값을 바꾼다

Optional<Insurance> optInsurance = Optional.ofNullable(insurance);
Optional<String> name = optInsurance.map(Insurance::getName);

11.3.3 flatMap 으로 Optional 객체 연결

이차원 Optional 을 flatMap 으로 일차원 Optional 로 연결할 수 있다

• Optional 로 자동차의 보험회사 이름 찾기

public String getCarInsuranceName(Optional<Person> person) {
	return person.flatMap(Person::getCar)
							.flatMap(Car::Insurance)
							.map(Insurance::getName)
							.orElse("Unknown");
}

null 을 확인하느라 조건 분기문을 추가해서 코드를 복잡하게 만들지 않으면서도 쉽게 이해할 수 있는 코드를 완성했다.

또 도메인 모델과 관련한 암묵적인 지식에 의존하지 않고 명시적으로 형식 시스템을 정의할 수 있다.

11.3.4 Optional 스트림 조작

자바 9에서는 Optional 에 stream() 메서드를 추가했다.

public Set<String> getCarInsuranceNames(List<Person> persons) {
		return persons.stream()
									.map(Person::getCar)
									.map(optCar -> optCar.flatMap(Car::getInsurance))
									.map(optIns -> optIns.map(Insurance::getName))
									.flatMap(Optional::stream)
									.collect(toSet());
}

Optional 덕분에 여러 연산을 null 걱정 없이 안전하게 처리할 수 있지만 마지막 결과를 얻기 위해 빈 Optional 을 제거하고 값을 언랩해야 한다.

Stream<Optional<String>> stream =
Set<String> result = stream.filter(Optional::isPresent)
													 .map(Optional::get)
													 .collect(toSet());

filter 와 map 을 이용해 0개 이상의 항목을 포함하는 스트림으로 변환하여 값을 포함하는 Optional 을 언랩하고 비어있는 Optional 은 건너뛸 수 있다

11.3.5 디폴트 액션과 Optional 언랩

• get() : 래핑된 값이 없으면 NoSuchElementException 을 발생시키기 때문에 가장 안전하지 않고 사용하지 않는 것이 바람직하다.
• orElse: 값을 포함하지 않을 때 기본값을 제공할 수 있다.
• orElseGet(Supplier<? extends T> other) : Optional 에 값이 없을 때만 Supplier 가 실행된다.
• orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier) : Optional 이 비어있을 때 예외를 발생시킨다.
• ifPresent(Consumer<? super T> consumer : 값이 존재할 때 인수로 넘겨준 동작을 실행한다

자바 9에서는 인스턴스 메서드가 추가되었다.

• ifPresentOrElse(Consumer<? super T> action, Runnable emptyAction) : Optional 이 비어있을 때 Runnable을 인수로 받아 실행한다.

11.3.6 두 Optional 합치기

public Optional<Insurance> nullSafeFindCheapestInsurance(
				Optional<Person> person, Optional<Car> car) {
		return person.flatMap(p -> car.map(c -> findCheapestInsurance(p, c));
}

11.3.7 필터로 특정값 거르기

Optional<Insurance> optInsurance = ...;
optInsurance.filter(insurance ->
										"CambridgeInsurance".equals(insurance.getName())
						.ifPresent(x -> System.out.println("ok"));

11.4 Optional 을 사용한 실용 예제

11.4.1 잠재적으로 null이 될 수 있는 대상을 Optional로 감싸기

Optional<Object> value = Optional.ofNullable(map.get("key"));

11.4.2 예외와 Optional 클래스

Integer.parseInt(String) 은 문자열을 정수로 바꾸지 못할 때 NumberFormatException 을 발생시킨다.

이를 빈 Optional 로 해결할 수 있다.

public static Optional<Integer> stringToInt(String s) {
		try {
				return Optional.of(Integer.parseInt(s));
		} catch (NumberFormatException e) {
				return Optional.empty();
		}
}

11.4.3 기본형 Optional을 사용하지 말아야 하는 이유

OptionalInt, OptionalLong, OptionalDouble 등의 클래스를 제공한다.

Stream 과는 다르게 Optional 의 최대 요소는 1개이므로 기본형 특화 클래스로 성능을 개선할 수는 없다