June

Optional

November 02, 2021

자바의 정석을 공부하면서 정리한 것

Optional<T>

  • T 타입 객체의 래퍼클래스 - Optional<T>
public final class Optional<T> {
  private final T value; // T타입의 참조변수
    ...
}
  • 어떤 타입이든지 다 T에 저장할 수 있다. 심지어 null도 가능.

  • 왜 필요한가?

    1. null을 직접 다루는 것은 위험하기 때문에. nullPointerException 가능성 배제
    2. null을 체크하기 위해서 if문을 사용하면 코드가 길어진다.
  • 간접적으로 null을 다루는 것. null을 Optional 객체로 감싸는것. Optional은 객체이므로 주소가 존재한다. 그 객체(주소존재)가 가지고 있는 값이 null이라는 것. Optional이란 객체는 반드시 존재하기에 null일 수는 없는 것
  • 그림참조
String str = "abc";
Optional<String> optVal = Optional.of("abc");

0

  • 참고1) String도 비슷
String str = null;

위와 같이 선언하지 않고 아래과 같이 빈 문자열로 선언한다.

String str = "";

위는 사실 아래와 같이 길이가 0인 character 배열이다.

String str = new char[0];

그래서 if(str!=null) {} 와 같은 로직이 필요없다.

  • 참고2) 배열 역시 마찬가지. 배열이 인스턴스 변수일 때 null로 초기화 하지 않고 빈 배열로 초기화 하는 것이 더 옳다.
int[] arr = null;

위보다 아래가 낫다.

int[] arr = new int[0];

Optional<T> 객체를 생성하는 다양한 방법

String str = "abc";
Optional<String> optVal = Optional.of(str); // of는 static메서드.
Optional<String> optVal = Optional.of("abc");
Optional<String> optVal = Optional.of(null); // 에러임. NullPointerException 발생.
Optional<String> optVal = Optional.ofNullable(null) // OK. 주로 이렇게 사용

null대신 빈 Optional<T> 객체를 사용하자

Optional<String> optval = null; // null로 초기화, 바람직하지 않음
Optional<String> optVal = Optional.<String>empty(); // 빈 객체로 초기화. 타입은 생략가능(아래처럼)
Optional<String> optVal = Optional.empty();

Optional 객체의 값 가져오기 - get(), orElse(), orElseGet(), orElseThrow()

  • 이중에서 orElse(), orElseGet() 을 많이 사용한다.
Optional<String> optVal = Optional.of("abc");
String str1 = OptVal.get(); // optVal에 저장된 값을 반환, null이면 예외발생
String str2 = OptVal.orElse(""); // optVal에 저장된 값이 null일 때는, ""를 반환
String str3 = OptVal.orElseGet(String::new); // 람다식 사용가능 () -> new String()
String str4 = OptVal.orElseThrow(NullPointerException::new) // 널이면 예외발생, 대신 예외종류 지정가능
  • orElseGet, orElseThrow 메서드 선언부 살펴보기
T orElseGet(Supplier<? extends T> other)
T orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier)

isPresent() - Optional객체의 값이 null이면 false, 아니면 true를 반환. null이 아닐때만 실행

if(Optional.ofnullable(str).isPresent()) { // if (str!=null)  와 같은 의미
  System.out.println(str);
}

아래와 같이 사용할 수 있다.

// ifPresent(Consumer) - 널이 아닐때만 작업 수행, 널이면 아무 일도 안 함
  Optional.ofNullable(str).ifPresent(Systme.out::println);

연습

  • 초기화
//    int[] arr = null; // 이렇게 하면 NullPointerException 발생할 가능성 존재
      int[] arr = new int[0]; // 바람직O
      System.out.println("arr.length" + arr.length);

//    Optional<String> opt = null; // OK. 하지만 바람직X
      Optional<String> opt = Optional.empty(); // 바람직O
      System.out.println("opt=" + opt); // "opt=Optional.empty"
  • get()
Optional<String> opt = Optional.empty();
System.out.println("opt=" + opt.get()); // 에러(NoSuchElementException). 이렇게 쓰면 안된다.

원래 잘 사용하진 않는 get()을 굳이 사용하기 위해서는? 예외처리 해줘야 함(번거로움)

Optional<String> opt = Optional.empty();
String str = "";
      try {
          str = opt.get();
      } catch (Exception e) {
          str = ""; // 예외가 발생하면 빈 문자열("") 로 초기화
      }

      System.out.println("str=" + str); // 빈 문자열

  • 번거로운 get() 대신에 orElse() 사용

    Optional<String> opt = Optional.empty();
String str = "";
str = opt.orElse(""); // Optional 에 저장된 값이 null이면 빈 문자열 반환
str = opt.orElse("Empty 문자열"); // Optional 에 저장된 값이 null이면 "Empty 문자열" 반환
    • orElse() 선언부 보면 삼항 연산자로 되어 있음. 삼항 연산자를 내부로 넣으니(if문 로직) 간결해진 것
  • orElseGet() - 람다 사용가능
Optional<String> opt = Optional.empty();
String str = "";
str = opt.orElseGet(() -> "Empty 문자열");
str = opt.orElseGet(String::new);
str = opt.orElseGet(() -> new String()); // 위를 이렇게 람다식으로 바꿀 수 있음

OptinalInt, OptionalLong, OptionalDouble

기본형 값을 감싸는 래퍼클래스

public final class OptionalInt {
  ...
  private final boolean isPresent; // 값이 저장되어 있으면 true
  private final int value; // int타입의 변수, 기본형으로 선언되어 있다(Optional<T>에서 final T value선언에서 보면 T는 기본형이 아니라 참조형임)
}
  • Optional<T> 가 있는데도 이것을 굳이 사용하는 이유는? 성능 때문에. 람다와 스트림이 모든 것을 감싸고 있고 객체로 다루고 있기 때문에 성능이 좀 떨어진다.

Optional의 값 가져오기 - int getAsInt()

Optional 클래스 값을 반환하는 메서드
Optional<T> T get()
OptionalInt int getAsInt()
OptionalLong long getAsLong()
OptionalDouble double getAsDouble()

빈 Optional 객체와의 비교

OptionalInt opt1 = OptionalInt.of(0); // Optional에 0을 저장함
OptionalInt opt2 = OptionalInt.empty(); // Optional에 0이 저장됨(기본형 초기화값)

위의 2개를 어떻게 구분?

OptionalInt opt1 = OptionalInt.of(0); // Optional에 0을 저장함
OptionalInt opt2 = OptionalInt.empty(); // Optional에 0이 저장됨(초기화)
System.out.println(opt1.isPresent()); // true
System.out.println(opt2.isPresent()); // false
System.out.println(opt1.equals(opt2)); // false

value는 결과적으로 0으로 같지만, isPresent() 값까지 같아야만 equals() 값이 true로 나오도록 Override되어있다.

실습

  Optional<String> optStr = Optional.of("abcde");
//  Optional<Integer> optInt = optStr.map(String::length); // Optional에도 map메서드를 지원해서 String -> Int 로 변경한 것
  Optional<Integer> optInt = optStr.map(s->s.length()); // 위와 같음
  System.out.println("optStr = " + optStr.get()); // "optStr = abcde"
  System.out.println("optInt = " + optInt.get()); // "optInt = 5"
int result1 = Optional.of("123")
                    .filter(x->x.length() > 0) // 스트링 길이가 0보다 큰 지 확인
                    .map(Integer::parseInt).get(); // "123" -> 123

int result2 = Optional.of("")
                    .filter(x->x.length() > 0)
                    .map(Integer::parseInt).orElse(-1); // 조건에 안 맞으니 map(Integer::parseInt)가 null이다. 그래서 -1반환

System.out.println("result1 = " + result1); // result1 = 123
System.out.println("result2 = " + result2); // result1 = -1

Optional.of("456").map(Integer::parseInt)
                  .ifPresent(x->System.out.printf("result3=%d%n", x); // result3=456
OptionalInt optInt1 = OptionalInt.of(0);
OptionalInt optInt2 = OptionalInt.empty();

System.out.println(optInt1.isPresent()); // true
System.out.println(optInt2.isPresent()); // false

System.out.println(optInt1.getAsInt()); // 0
//  System.out.println(optInt2.getAsInt()); // 에러(NoSuchElementException)
System.out.println("optInt1=" + optInt1); // optInt1=OptionalInt[0]
System.out.println("optInt2=" + optInt2); // optInt2=OptionalInt.empty
System.out.println("optInt1.equals(optInt2)?" + optInt1.equals(optInt2)); // false

Reference & good data

Written by@[June]
Backend Developer