Optional이란?

진기·2024년 2월 24일

1. Optional 개념

NPE (NullPointerException)

개발을 할 때 가장 많이 발생하는 예외 중 하나가 바로 NPE(NullPointerException)이다.
NPE를 피하려면 null 여부를 검사해야 하는데, null 검사를 해야하는 변수가 많은 경우 코드가 복잡해지고 번거롭다. 그래서 null 대신 초기값을 사용하길 권장하기도 한다.

List<String> names = getNames();
names.sort(); // names가 null이라면 NPE가 발생함

List<String> names = getNames();
// NPE를 방지하기 위해 null 검사를 해야함
if(names != null){
    names.sort();
}

Optional

Java 8부터 도입된 Optional은 값이 없는 경우를 표현하기 위한 클래스이다.
Optional 클래스는 제네릭을 사용하여 어떤 타입의 객체도 감싸서 담을 수 있다.
Optional 객체는 값이 존재할 수도 있고, 없을 수도 있다.
이는 NullPointerException 예외를 방지할 수 있고, 코드의 안정성을 높이며 가독성을 향상시킨다.

public final class Optional<T> {

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

Optional 객체 생성

of() : 값이 null이 아닌 경우에만 Optional 객체를 생성
ofNullable() : 값이 null인 경우에도 Optional 객체를 생성
empty() : 값을 갖지 않는 빈(empty) Optional 객체를 생성

Optional 객체 접근

Optional 객체에 접근하기 위해선 get() 메서드를 사용한다. 하지만 이 방법은 값이 없는 경우에 예외가 발생할 수 있으므로, isPresent() 메서드를 사용하여 값이 존재하는지 여부를 먼저 확인하는 것이 좋다.

또한, Optional 객체에 값이 있을 경우에는 orElse() 나 orElseGet() 메서드를 사용하여 대체 값을 제공할 수 있다.

다른 메서드들과의 연결

Optional 객체는 다른 메서드들과 연결하여 사용할 수 있다.

map() 메서드를 사용하여 Optional 객체의 값을 변환
filter() 메서드를 사용하여 Optional 객체의 값을 검사

예시

import java.util.Optional;

public class OptionalExample {

    public static void main(String[] args) {
        String str = "Hello, World!"; // null이 아닌 값을 가지는 문자열 변수
        Optional<String> optionalStr = Optional.of(str); // Optional 객체 생성, 값이 null이 아니므로 of() 메서드 사용
        System.out.println(optionalStr); // 출력: Optional[Hello, World!]

        String nullStr = null; // null 값을 가지는 문자열 변수
        Optional<String> optionalNullStr = Optional.ofNullable(nullStr); // Optional 객체 생성, 값이 null이므로 ofNullable() 메서드 사용
        System.out.println(optionalNullStr); // 출력: Optional.empty

        Optional<String> emptyOptional = Optional.empty(); // 값을 갖지 않는 빈 Optional 객체 생성
        System.out.println(emptyOptional); // 출력: Optional.empty
    }

}

📌올바른 Optional 사용법

1) Optional 변수에 Null을 할당하지 않기

Optional은 컨테이너/박싱 클래스일 뿐이며, Optional 변수에 null을 할당하는 것은 Optional 변수 자체가 null인지 또 검사해야 하는 문제를 야기한다. 그러므로 값이 없는 경우라면 Optional.empty()로 초기화하는 것이 좋다.

2) 값이 없을 때 Optional.orElseX()로 값을 반환하기

Optional의 장점 중 하나는 함수형 인터페이스를 통해 가독성좋고 유연한 코드를 작성할 수 있다는 것이다. 가급적이면 isPresent()로 검사하고 get()으로 값을 꺼내기 보다는 orElseGet 등을 활용해 처리하는 것이 좋다.
orElseGet은 값이 준비되어 있지 않은 경우, orElse는 값이 준비되어 있는 경우에 사용하면 된다. 만약 null을 반환해야 하는 경우라면 orElse(null)을 활용하는 것이 좋다.
만약 값이 없어서 throw해야하는 경우라면 orElseThrow를 사용하면 되고 그 외에도 다양한 메소드들이 있으니 적당히 활용하면 된다.

3) 단순히 값을 얻으려는 목적으로만 Optional을 사용하지 않기

단순히 값을 얻으려고 Optional을 사용하는 것은 Optional을 남용하는 대표적인 경우이다. 이러한 경우에는 굳이 Optional을 사용해 비용을 낭비하는 것 보다는 직접 값을 다루는 것이 좋다.

4) 생성자, 수정자, 메소드 파라미터 등으로 Optional을 넘기지 않기

Optional을 파라미터로 넘기는 것은 상당히 의미없는 행동이다. 왜냐하면 넘겨온 파라미터를 위해 자체 null체크도 추가로 해주어야 하고, 코드도 복잡해지는 등 상당히 번거로워지기 때문이다.
Optional은 반환 타입으로 대체 동작을 사용하기 위해 고안된 것임을 명심해야 하며, 앞서 설명한대로 Serializable을 구현하지 않으므로 필드 값으로 사용하지 않아야 한다.

5) Collection의 경우 Optional이 아닌 빈 Collection을 사용하기