[Practical-Java] 29. Optional Class

in Java on Java Practical


Java의 Optional 클래스는 null 값을 다루는 데 있어 안전성과 가독성을 높이기 위해 도입된 클래스이다. Optional 클래스는 Java 8에서 추가되었으며, 함수형 프로그래밍을 도입하면서, Optional 클래스가 등장해 함수형 스타일로 안전하게 NullPointerException(NPE) 문제를 예방하고 명시적으로 값을 처리하는 방법을 제공한다.


1. Optional 클래스

  • Optional<T>는 다음 두 가지 상태를 명확히 표현할 수 있는 객체이다.
    • 1) 값이 존재하는 경우: Optional이 값을 포함하고 있음
    • 2) 값이 없는 경우: Optional이 비어 있음 (Optional.empty())

이러한 상태를 명시적으로 처리함으로써, null 체크 없이도 안전하게 값을 다룰 수 있다.



2. Optional의 주요 장점

  1. 코드 가독성 향상
    • if (obj != null) 같은 조건문이 줄어들어 코드가 간결해지고 가독성이 좋아짐
  2. NullPointerException 예방
    • Optional을 통해 null 검사를 강제하므로, NPE 발생 가능성을 줄임
    • null을 직접 다루지 않는다. 값이 존재하지 않을 때 null 대신 비어 있는 Optional 객체를 반환
  3. 함수형 프로그래밍 활용 가능
    • 스트림과 결합하거나, 람다 표현식과 함께 사용해 더 직관적인 코드를 작성
  4. 비즈니스 로직에 집중 가능
    • null 여부를 확인하는 반복 작업에서 벗어나 본질적인 로직에 집중



3. Optional 사용

3.1 Optional 객체 생성 방법

Optional 객체를 생성하는 대표적인 세 가지 방법:

1. Optional.of(T value)

  • 값을 반드시 제공해야 하며, null을 허용하지 않습니다. null을 넣으면 NullPointerException이 발생
Optional<String> optional = Optional.of("Hello");

2. Optional.ofNullable(T value)

  • 값이 null일 수도 있고 아닐 수도 있는 경우 사용합니다. null인 경우, 빈 Optional 객체가 반환
Optional<String> optional = Optional.ofNullable(null);

3. Optional.empty()

  • 값이 없는 빈 Optional 객체를 생성
Optional<String> optional = Optional.empty();


3.2 Optional 주요 메서드와 예제

1. isPresent(), isEmpty()

  • 값의 존재 여부를 확인
Optional<String> optional = Optional.ofNullable("Hello");

if (optional.isPresent()) {
    System.out.println("값이 존재합니다: " + optional.get());
} else {
    System.out.println("값이 없습니다.");
}

2. get()

  • Optional에 값이 있을 경우 해당 값을 반환합니다. 값이 없으면 NoSuchElementException이 발생하므로 주의가 필요
Optional<String> optional = Optional.of("Hello");
String value = optional.get(); // "Hello"

3. orElse()

  • 값이 존재하면 반환하고, 존재하지 않으면 기본값을 반환
String value = Optional.ofNullable(null).orElse("Default Value");
System.out.println(value); // "Default Value"

4. orElseGet(Supplier<? extends T>)

  • 값이 없을 때 동적으로 기본값을 생성하는 함수(Supplier)를 제공
String value = Optional.ofNullable(null).orElseGet(() -> "Generated Value");
System.out.println(value); // "Generated Value"

5. orElseThrow(Supplier<? extends Throwable>)

  • 값이 없으면 예외를 throw
Optional<String> optional = Optional.ofNullable(null);
String value = optional.orElseThrow(() -> new IllegalArgumentException("값이 없습니다!"));

6. ifPresent(Consumer<? super T>)

  • 값이 존재할 경우, 주어진 작업(Consumer)을 수행
Optional<String> optional = Optional.of("Hello");
optional.ifPresent(value -> System.out.println("값: " + value)); // "값: Hello"

7. ifPresentOrElse(Consumer<? super T>, Runnable)

  • 값이 존재하면 첫 번째 작업을 실행하고, 값이 없으면 두 번째 작업을 실행
Optional<String> optional = Optional.ofNullable(null);
optional.ifPresentOrElse(
    value -> System.out.println("값: " + value),
    () -> System.out.println("값이 없습니다.")
);

8. map(Function<? super T, ? extends U>)

  • 값이 존재하면 매핑 함수로 변환하여 새 Optional 객체를 반환합
Optional<String> optional = Optional.of("Hello");
Optional<Integer> length = optional.map(String::length);
System.out.println(length.get()); // 5

**9. flatMap(Function<? super T, Optional> mapper)**

  • Optional 내부에서 또 다른 Optional을 생성하는 경우, 중첩을 방지
Optional<String> optional = Optional.of("Hello");
Optional<String> upperCase = optional.flatMap(value -> Optional.of(value.toUpperCase()));
System.out.println(upperCase.get()); // "HELLO"

10. filter(Predicate<? super T>)

  • 값이 존재하고 조건(Predicate)을 만족하면 값을 포함한 Optional을 반환하고, 그렇지 않으면 빈 Optional을 반환
Optional<String> optional = Optional.of("Hello");
optional.filter(value -> value.startsWith("H"))
        .ifPresent(value -> System.out.println("조건에 맞는 값: " + value)); // "조건에 맞는 값: Hello"


◼︎ 사용 예제

Optional을 활용한 데이터베이스 조회 처리 예제이다.

import java.util.Optional;

class User {
    private String name;

    public User(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }
}

class UserRepository {
    public Optional<User> findById(int id) {
        if (id == 1) {
            return Optional.of(new User("Sui"));
        } else {
            return Optional.empty(); // 사용자 없음
        }
    }
}

public class OptionalExample {
    public static void main(String[] args) {
        UserRepository repository = new UserRepository();
        
        // ID 1로 사용자 검색
        Optional<User> user = repository.findById(1);

        // 값이 존재하면 사용자 이름 출력, 없으면 기본 메시지 출력
        user.ifPresentOrElse(
            u -> System.out.println("사용자 이름: " + u.getName()),
            () -> System.out.println("User NFD")
        );
    }
}