자바(java) - Optional이란?

Optional이란?

• Java8에서부터 지원하는 기능
• java.util의 하위 클래스
• NPE를 방지할 수 있도록 도와준다.
• null이 올 수 있는 값을 Wrapper클래스로 감싸준다.

NPE란?

• NullPointerException
• 가장 많이 발생하는 예외중 하나
•  null 여부를 검사함으로써 예외가 터지는것을 방지할 수 있다.
• 검증하는 코드는 복잡하고 번거롭다.

NPE 예시 코드

@Test
    public void test01() {
        String name = null;
        System.out.println(name.charAt(0)); // name은 null이기 때문에 NPE가 발생한다.

        if (name == null) {
            name = "userA"; //null을 체크해서 값이 없는 경우 새로운 값을 삽입하는 코드
        }
    }

 

NPE 예시 코드 결과 화면

• System.out.println(name.charAt(0))에서 name의 인덱스를 검색하는 과정에서 값이 없다.
• 컴파일하는 과정에서 예외 발생 => NPE
• 아래의 if문을 출력문 위로 올려주면 null이 발생하지 않는다.

 

문제 해결 코드

@Test
public void test01() {
    String name = null;
    if (name == null) {     //null인 name에 값을 삽입
        name = "userA";
    }
    System.out.println(name.charAt(0)); //정상적으로 'u'가 출력된다.

}

 

NPE 해결 코드 결과 화면

• 정상적으로 name의 0번째 문자가 출력되는 것을 볼 수 있다.

 

위 코드의 문제점

• 지금은 단순해보이는 코드이지만 나중에 로직이 복잡해질 경우 코드또한 매우 복잡해지고 유지보수하기에 코드가 하눈에 들어오지 않는다.
• 하나하나 모두 null을 검증해야 하는데 그 때마다 if문을 남발해야한다.
• 그래서 필요한것이 Optional 클래스!

---

 

 

 

Optional의 메서드들 (Java8 공식 문서 참조)

 

아래와 같이 여러가지 메서드들을 Optional에서 지원하고 있다. 메서드들을 천천히 하나씩 알아보도록 하자.

 

 

Optional 활용하기

1. Optional 생성

 

   optional을 생성한 후 해당 클래스의 내용을 살펴보면 어떻게 생성되는지 알 수 있다.

- 첫 번째, 내부에서 static 변수로 미리 객체를 생성해놓았기 때문에, 객체를 여러 번 생성하는 경우에도 오직 1개의 EMPTY객체를 공유하여 사용하고 있다. 이는 SINGLETON 패턴으로 메모리를 절약할 수 있는 방법이다.
- 두 번째, value라는 값을 갖고 있으며, Optional 객체를 생성시 value는 null값으로 지정된다.

public final class Optional<T> {
    /**
     * Common instance for {@code empty()}.
     */
    private static final Optional<?> EMPTY = new Optional<>();

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

    /**
     * Constructs an empty instance.
     *
     * @implNote Generally only one empty instance, {@link Optional#EMPTY},
     * should exist per VM.
     */
    private Optional() {
        this.value = null;
    }

 

- 세 번째, Optional객체는 Wrapper클래스라 값이 없을수도 있는데 empty()메서드를 호출하여 값을 만들 수 있다.

public static<T> Optional<T> empty() {
    @SuppressWarnings("unchecked")
    Optional<T> t = (Optional<T>) EMPTY;
    return t;
}

 

 

 

2. Optional메서드들 - static 메서드

📌Optional.of(T value)

데이터가 절대 null이 아니라는 확신이 있다면 of()메서드를 사용할 수 있다.

@Test
public void ofMethod(){
    String name = "userA";
    //of는 절대 값이 null이 아닐때 사용한다. Optional.of()로 null을 저정하려고 하면 NPE발생
    Optional<String> op = Optional.of(name);

    boolean result = new String("userA").equals(op.get()); //op에 담긴 값과 새로운 "userA"의 값이 같은지 확인
    System.out.println(result); //true 출력

}

 

📌Optional.ofNullable(T value)

어떤 값이 null이 올 수도 있고 아닐수도 있는 경우에 사용할 수 있다.

그 이후 orElse , orElseGet 메서드를 사용하서 값이 없는 경우에도 NPE발생을 예방할 수 있다.

두 메서드의 차이는 아래와 같다.

• orElse : 파라미터로 값(원시형)을 받는다.
• orElseGet : 파라미터로 함수형 인터페이스(참조형)를 받는다.

public T orElse(T other) {
    return value != null ? value : other;
}


public T orElseGet(Supplier<? extends T> supplier) {
    return value != null ? value : supplier.get();
}

 

@Test
public void ofNullableMethod(){
    String name = null;

    Optional<String> op = Optional.ofNullable(name);//name은 null일수도있고 아닐수도 있다.
    String result = op.orElse("이 값은 null입니다."); //값이 없다면 이 문장을 출력
    System.out.println("result = " + result);

    String userA = op.orElseGet(() -> new String("userA")); //해당 값이 존재하지 않는다면 새로운 객체를 생성
    System.out.println("userA = " + userA);

}

 

 

더 자세한 orElse와 orElseGet차이 예시

우선 아래 코드와 결과 코드를 확인하자

예시 코드

@Test
public void orElseAndElseGetMethod(){
    String name = "userA";
    String orElseResult = Optional.ofNullable(name).orElse(getName());

    System.out.println("orElseResult = " + orElseResult);

    String orElseGetResult = Optional.ofNullable(name).orElseGet(this::getName);

    System.out.println("orElseGetResult = " + orElseGetResult);
            
            
}

private String getName() {
    System.out.println("getName메서드 호출");
    return "userB";
}

 

결과

• orElse는 해당 Optional객체의 값이 null이든 아니든 항상 getName메서드를 호출 시킨다.
• orElseGet은 getName메서드를 null일 경우에만 호출시킨다.
• 이 차이는 매우 중요하다. orElse를 잘못 사용하면 getName을 호출시키는 순간 잘못된 결과를 초래할 수 있다.

 

 

잘못된 결과를 초래하는 코드(JPA사용)

아래코드에서는 어떤 잘못된 결과를 초래할 수 있을까?

만약 User의 Name테이블이 PK이거나 Unique가 걸려있을 경우 제약조건에 의해 orElse에서 createUserWithName을 호출하는 순간 예외가 발생한다.

또한 orElse는 해당메서드를 호출하므로 자원또한 낭비하게된다.

이러한 코드가 수행되면 서버에 장애가 생길 수 있으므로 orElse가 아닌 orElseGet을 사용해야 한다.

public void findByUserName(String Name) {
    
    return userRepository.findByUserName(Name)
            .orElse(createUserWithName(Name)); //호출되는 순간 new User를 생성해버린다.
}

private String createUserWithName(String Name) {
    User newUser = new User(Name);
    return userRepository.save(newUser);
}

 

orElseGet으로 수정한 코드

public void findByUserName(String Name) {
    
    return userRepository.findByUserName(Name)
            .orElseGet(this::createUserWithName(Name)); null일 경우에만 메서드 호출
}

private String createUserWithName(String Name) {
    User newUser = new User(Name);
    return userRepository.save(newUser);
}

 

 

아래의 글은 망나니개발자님의 블로그를 참고하여 만들었습니다.

https://mangkyu.tistory.com/70