Java8 이전의 개발
첫 번째 - Null 가능성을 인지하지 못한 경우
public class Deck {
private final Deque<Card> value;
public Deck(final Deque<Card> cards) {
this.value = cards;
}
public Card draw() {
Card card = this.value.pollLast();
// pollLast()의 특징(큐가 비워있으면 null 반환)을 알지 못한 경우에는 null 예외를 만나게 된다.
// 확인하지 인지 못하여 예외 처리를 미리 하지 못함
if(card == null) {
throw new IllegalStateException("카드덱에 카드가 없습니다!");
}
return card;
}
}-
deque의 메서드 중 pollLast() : 큐의 마지막 요소 추출
the tail of this deque, or null if this deque is empty
- queue가 비워있는 상태면 null을 반환한다.
-
Deque의 pollLast() 메서드의 주석을 보기 전까지 null 반환하는지 여부를 몰라 나중에 null인 경우를 만나고 나서야 예외 처리를 함
두 번째 - 중첩 참조를 통해 특정 객체가 null일 수도 있을 때 예외를 막기 위해 if문 지옥
관계 설명
- 사람은 자동차가 있음
- 자동차엔 또 보험이 있음
- 보험엔 정보가 있음
- 정보 안에 name을 가짐
- 보험엔 정보가 있음
- 자동차엔 또 보험이 있음
public class Person {
private final String name;
// 1. 사람 안에 자동차
private final Car car;
public Person(final String name, final Car car) {
this.name = name;
this.car = car;
}
public String getGetCarInsuranceName() {
return car.getInsurance()
.getInfo()
.getName();
}
static class Car {
// 2. 자동차 안에 보험
private final Insurance insurance;
public Car(final Insurance insurance) {
this.insurance = insurance;
}
public Insurance getInsurance() {
return insurance;
}
}
static class Insurance {
// 3. 보험 안에 정보
private final Info info;
public Insurance(final Info info) {
this.info = info;
}
public Info getInfo() {
return info;
}
}
static class Info {
// 4. 정보 안에 이름
final String name;
public Info(final String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
}
}getCarInsuranceName을 사용해볼까?
public String getGetCarInsuranceName() {
return car.getInsurance()
.getInfo()
.getName();문제 상황 1 - 조이썬은 차가 없어 Car null로 객체 생성
@Test
@DisplayName("1번 id에 있는 회원의 이름은 조이썬이고, 자동차 보험명은 삼성 자동차 보험 이다.")
void test() {
Person person = repository.findById(1);
assertThat(person.getName()).isEqualTo("조이썬");
assertThat(person.getGetCarInsuranceName()).isEqualTo("삼성 자동차 보험");
}"this.car " is null -> NullPointerException 발생
- 문제 상황 : 조이썬은 차가 없어서 null을 넣어둔듯
persons.add(new Person("조이썬", null));
문제 상황 2 - 차가 있지만 보험이 없어 NullPointException 발생
@Test
@DisplayName("조이썬의 차는 벤츠이고, 자동차 보험명은 현대 자동차 보험 이다.")
void test2() {
Person person = repository.findByName("조이썬");
assertThat(person.getCarName()).isEqualTo("벤츠");
assertThat(person.getGetCarInsuranceName()).isEqualTo("현대 자동차 보험");
}Cannot Invoke "Insurance.getName() " because the return value of "Car.getInsurance()" is null
- 문제 상황 : 차가 있지만 보험이 null이기 때문에 NullPointerException 발생
아오 화딱지 ! - if 문 지옥 Hi
- 이는 Insurance, Info, Name 이 각각 null 여부를 다 검사해야 한다.
public String getCarInsuranceName() { if (car != null) { if (car.getInsurance() != null) { if (car.getInsurance().getInfo() != null) { return car.getInsurance().getInfo().getName(); } throw new IllegalStateExceptipn("보험 정보가 없습니다"); } throw new IllegalStateExceptipn("보험이 없습니다"); } throw new IllegalStateExceptipn("차가 없습니다!"); }
Java 8 이전 문제점
- null을 반환할수 있는걸 알려줄수없을까?
- if문으로 계속 null이 아닌지 확인해야할까?
Optional이란?
-
Java 8에서 도입되어 값을 감싸는 래퍼 클래스
Cat -> Optional<Cat>
-
고양이가 있으면? -> 고양이를 꺼내서 밥을 준다
-
고양이가 없으면? -> 고양이가 없다고 경고(예외) 한다 or 새로운 고양이를 가져온다.
Optional의 정적 팩토리 메소드
| 메소드 | 의미 |
|---|---|
| of(T t) | 값이 null이 될 수 없는 Optional 생성, null이 들어오면 NullPointerException 발생 |
| ofNullable(T t) | 값이 null일 수 있는 Optional 생성 |
| empty() | 값이 없는 Optional 생성 |
of - 생성 단계에서 빠른 감지가 가능
- null이 들어오면 NullPointerException이 터지기 때문에 빠른 감지 가능
@Test
void ofWhenNpeTest() {
Person person = null;
Assertions.assertThatThrownBy(() -> {
Optional.of(person);
})
.isInstanceOf(NullPointerException.class);
}ofNullable - null 포인터 함수 호출 시 발생
- null도 감쌀 수 있는 Optional 객체를 생성하기에 null에 접근할 때 예외 발생
@Test
void ofWhenNpeTest() {
Person person = null;
assertThatCode(() -> {
Optional.ofNullable(person);
}).doseNotThrowAnyException();
assertThatThrownBy(() -> person.getCarName())
.isInstanceOf(NullPointerException.class);
}Optional 메서드
| 메소드 | 의미 |
|---|---|
| get() | 값을 반환, 존재하지 않으면 NoSuchElementException 발생 |
| isPresent() / isEmpty() | 값이 존재하면, 존재하지않으면 참을 반환, 그렇지 않으면 거짓을 반환 |
| ifPresent(Consumer<? super T> action) | 값이 존재하면 주어진 동작을 값과 함께 실행 |
| orElse(T other) | 값이 존재하면 해당 값 반환, 존재하지 않으면 다른 값 반환 |
| orElseGet(Supplier<? extends T> supplier) | 값이 존재하면 해당 값 반환, 존재하지 않으면 제공된 함수로 생성된 값 반환 |
| orElseThrow() (Supplier<? extends X> exceptionSupplier) | 값이 존재하면 해당 값 반환, 존재하지 않으면 예외 발생 |
Optional 잘 사용하기? 개발자의 의도대로 쓰는것이 best긴해
- 람다 표현식의 사양 책임 개발자
- 반환 결과값이 없음을 명확하게 표현할때
- null을 반환할 때 발생하는 위험을 처리할 때
안티 패턴1. 불필요한 Optional
public class Deck {
private final Deque<Card> value;
public Deck(final Deque<Card> cards) {
this.value = cards;
}
public Optional<Card> draw() {
// null이 될 수도 있다고 반환
return Optional.ofNullable(this.value.pollLast());
}
}deck.draw()
.orElseThrow(() -> new IllegalStateException("카드가 없네?"));- draw() 하는 부분에서는 단순히 card 한장을 원했는데
- 불필요한 메모리 낭비
- 불필요한 책임 전파
- null에 대한 책임을 어디서 수행해야 하는지 & null을 전파 해야만 하는지를 고려해야 한다.
public Card draw() {
Card card = this.value.pollLast();
if(card == null) {
throw new IllegalStateException("카드덱에 카드가 없습니다!");
}
return card;
}- Null인지 확인하고 Null에 대한 책임을 전파하지 않아 위 코드가 올바른 패턴
안티 패턴 2 - isPresent-get을 피하자
@Test
void avoidPattern() {
final Optional<Person> optionalPerson = personMemoryRepository.findById(0);
if(optionalPerson.isPresent()) {
final Person person = optionalPerson.get();
assertThat(person.getName()).isEqualTo("제우스");
}
}- 불필요한 지역 변수들 선언 + 변수명 고민..
- optionalPerson 과 person 두개의 변수가 필요해짐
ifPresent로 해결 가능
@Test
void avoidPattern() {
personMemoryRepository.findById(0)
.ifPresent(person ->
assertThat(person.getName()
.isEqualTo("제우스"));- optionalPerson 과 person 이라는 불필요 지역변수 미선언 -> 지역변수명 고민 줄임
없을 시 예외를 던지고 싶다면?
@Test
void avoidPattern() {
final int id = 0;
final Person person = personMemoryRepository.findById(id)
.orElseThrow(() -> new NotExistPersonException(id));
안티 패턴3 - orElse, orElseGet 구분
- orElse(T other) : 존재하지 않으면 다른 값 반환
- orElseGet(Supplier<? extends T> supplier) : 존재하지 않으면 제공된 함수로 생성된 값 반환
orElse 함수를 넣으면?
public Post create(int humanId, String content) {
Optional<String> optionalName = getHumanNameById(humanId);
String name = optionalName.orElse(randomName());
return new Post(name, content);
}
private String randomName() {
log.info("random 이름이 생성되었습니다");
return "randomName";
}- 코드 실행 : 값이 있든 없는 항상 함수 실행!
- 상수, 변수 값이 필요할 때는 orElse 사용
public Post create(int humanId, String content) {
Optional<String> optionalName = getHumanNameById(humanId);
String name = optionalName.orElse(DEFAULT_NAME);
return new Post(name, content);
}
private String randomName() {
log.info("random 이름이 생성되었습니다");
return "randomName";
}- 메서드 호출이 필요할 때는 orElseGet 사용
public Post create(int humanId, String content) {
Optional<String> optionalName = getHumanNameById(humanId);
String name = optionalName.orElseGet(this::randomName);
return new Post(name, content);
}
private String randomName() {
log.info("random 이름이 생성되었습니다");
return "randomName";
}안티 패턴4. Optional은 return 타입으로만
public class OptionalPerson {
private final String name;
// car가 있을수도 없을수도 있으니 Optional 매핑
private final Optional<OptionalCar> car;
public OptionalPerson(String name, Optional<OptionalCar> car) {
this.name = name;
this.car = car;
}
public Optional<OptionalCar> getCar() {
return car;
}
public String getCarName() {
return car.orElseThrow( () -> new IllegalStateException("차가 없습니다.") )
.getName();- 생성자에 Optional 넘겨주고 Get할때만 return 하면 되지 않냐?
@Test
void avoidPattern() {
OptionalPerson person = new OptionalPerson("제리",
Optional.ofNullable(new OptionalCar("스타렉스", Optional.ofNullable(null))));
}- 호출할때 불필요한 Optional 생성해 전달해야 함
- 생성자 & 메서드 매개변수로 사용하지 말자
- Optional은 직렬화 인터페이스 구현X
- 멤버 변수로 사용하지 말자!!
- return type에만 사용하는 것이 바람직함
public class Person {
private final String name;
private final Car car; // null 일 수 있음
public Person(final String name, final Car car) {
this.name = name;
this.car = car;
}
public Optional<Car> getCar() {
return Optional.ofNullable(car);
}
}안티 패턴5. API를 잘 사용하자
- Car, Insurance 모두 null이 될 수 있으니 Optional 래핑을 해볼까?
public class Person {
private final String name;
private final Car car; // Null 일 수 있음
public Person(final String name, final Car car) {
this.name = name;
this.car = car;
}
public Person(String name) {
this.name = name;
this.car = null;
}
public Optional<Car> getCar() {
return Optional.ofNullable(car);
}getCarInsuranceName을 다시 구현하자
public String getCarInsuranceName() {
Optional<Car> car = getCar();
if(car.isPresent()) {
Optional<Insurance> insurance = car.get().getInsurance();
if(insurance.isPresent()) {
Optional<Info> info = insurance.get().getInfo();
if(info.isPresent()) {
return info.get().getName();
}
}
}
throw new IllegalStateException("조건에 충족하지 못합니다.");
}- 계속 있는지 여부 확인하는 불필요 로직 반복
flatMap과 Map을 통해 깔끔하게 정렬 가능
public String getGetCarInsuranceName() {
return Optional.ofNullable(car)
.flatMap(Car::getInsurance)
.flatMap(Insurance::getInfo)
.map(Info::name)
.orElseThrow( () -> new IllegalArgumentException("조건에 충족하지 못합니다") );-
둘 다 Optional을 통해 값을 변환하는 경우 사용
- flatMap : 함수가 Optional을 반환하는 경우
- map : 함수가 객체를 반환하는 경우
-
Stream API와 Method Chaining 역시 가능
public int findJockerCardValue() {
return value.stream()
.filter(Card::isJoker)
.findFirst()
.map(card -> card.value())
.orElseThrow( () -> new IllegalStateException("조커 카드가 없습니다") );
비슷한 어려움을 겪는 누군가에게 도움이 되길