[Java] Optional이 필요한 이유

미친 Null의 역습

세상에서 가장 무서운 예외가 있다.

그건 바로 객체가 제대로 전달되지 않아 null.메서드() 형태로 코드 흐름을 가져가버리는 NullPointerException이다.

 

자바에서 null == 값이 비었다를 의미하는데, 존재하지 않는 값에 대고 메서드를 호출하면 null.XX() 형태로 코드가 만들어지기에 프로그램이 예기치 않게 종료될 수 있다.

만약 다음과 같이 코드를 작성했다고 했을때를 가정해보자.

아직 null은 아니지만 언젠가는 null이 될 객체.method1().method2().method3()....methodN();

시작은 null이 아니더라도, 중간에 널포인터예외가 발생하면 메서드 체이닝 중 어느 메서드에서 발생한 버그인지 찾기가 쉽지가 않다.

또한 모든 메서드별로 if(obj != null) ... else... 와 같은 널 체크 로직 코드를 작성하기엔 코드가 복잡해지고 가독성이 떨어진다.

 

더더욱 옵셔널이 필요한 주요한 이유는 메서드의 의도성이라는 점이다. 애초에 일반 raw타입 메서드 시그니처를 보고서는 해당 메서드가 null을 반환할 수도 있다라는 점을 한번에 이해하기 어렵다.

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이를 해결할 Optional

자바 8버전부터 람다와 함께 도입된 문법으로써, 값이 있을 수도 있고 없을 수도 있다는 점을 명시적으로 표현하여 메서듸의 의도성을 명확히 하고자 등장한 개념이다.

Optional은 일종의 겉 포장지로써 null 대신 빈값을 Optional.empty()로 넘겨 의도를 명확히 드러낼 수 있다.

Optional을 사용하면 null 체크 로직을 단순화하고, 빌드를 할때 빠르게 NPE가 발생하는 지점을 파악할 수 있다.

먼저 Null 을 넘기는 예시를 보자.

package optional;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class OptionalStartMain1 {

    private static final Map<Long, String> map = new HashMap<>();

    static {
        map.put(1L, "Kim");
        map.put(2L, "Seo");
        // 3L은 넣지 않아서 찾을 수 없는 ID로 활용
    }

    public static void main(String[] args) {
        findAndPrint(1L); // 값이 있는 경우
        findAndPrint(3L); // 값이 없는 경우
    }

    // 이름이 있으면 이름을 대문자로 출력 ,없으면 "UNKNOWN" 을 출력하라
    static void findAndPrint(Long id) {
        String name = findNameById(id);

        // 1. NullPointerException 유발
        //System.out.println("name = " + name.toUpperCase());

        // 2. if문을 활용한 null 체크
        if (name != null) {
            System.out.println(id + ": " + name.toUpperCase());
        } else {
            System.out.println(id + ": " + "UNKNOWN");
        }
    }

    static String findNameById(Long id) {
        return map.get(id);
    }
}

3L은 값이 없기 때문에, null -> Unknown으로 출력하도록 했다.

이 코드의 문제점은 findNameById 메서드는 null을 반환할 수도 있다는 점이다. 하지만 코드만 봤을 때는 이 메서드가 null이 반환 될 수 있다는 점을 알기 쉽지 않다.

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Optional로 반환해보기

package optional;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Optional;

public class OptionalStartMain2 {

    private static final Map<Long, String> map = new HashMap<>();

    static {
        map.put(1L, "Kim");
        map.put(2L, "Seo");
        // 3L은 넣지 않아서 찾을 수 없는 ID로 활용
    }

    public static void main(String[] args) {
        findAndPrint(1L); // 값이 있는 경우
        findAndPrint(3L); // 값이 없는 경우
    }

    // 이름이 있으면 이름을 대문자로 출력 ,없으면 "UNKNOWN" 을 출력하라
    static void findAndPrint(Long id) {
        Optional<String> optName = findNameById(id);
        String name = optName.orElse("UNKNOWN");
        System.out.println(id + ": " + name.toUpperCase( ));
    }

    static Optional<String> findNameById(Long id) {
        String findName = map.get(id);
        Optional<String> optName = Optional.ofNullable(findName);
        return optName;
    }
}

옵셔널은 일종의 겉 포장지라고 했다. 이번에는 String 을 Optional의 제네릭으로 감싸서 반환해보자.

findNameById는 이제 옵셔널을 반환하고, ofNullAble 메서드와 함께 이 값은 null일 수 있음을 명시하고 반환하도록 한다.

옵셔널을 도입하게 되면 위 문장에서 보듯 큰 장점이 있는데, 해당 메서드가 null을 반환할 수도 있다는 사실을 명시적으로 표현할 수 있게 되었다.

그 다음 findAndPrint 메서드는 orElse 메서드를 통해 값이 없으면 UNKNOWN이라는 대체값을 반환하도록 설정하였다.

 

이 방식을 통해 값이 없을 수도 있다는 점을 호출하는 측에 명확하게 전달할 수 있게 되었으므로 null 체크를 강제하여 코드의 명확성 + 안정성을 높일 수 있게 되었다.

 

결과는 이전과 같으므로 생략한다.