Optional 이란?

• Java8에서는 Optional 클래스를 사용해 NPE를 방지할 수 있도록 도와준다. Optional는 null이 올 수 있는 값을 감싸는 Wrapper 클래스로, 참조하더라도 NPE가 발생하지 않도록 도와준다. Optional 클래스는 아래와 같은 value에 값을 저장하기 때문에 값이 null이더라도 바로 NPE가 발생하지 않으며, 클래스이기 때문에 각종 메소드를 제공해준다.

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1. Optional 생성하기

(1) Optional.empty() - 값이 Null인 경우

• Optional은 Wrapper 클래스이기 때문에 값이 없을 수도 있는데, 이때는 Optional.empty()로 생성할 수 있다.

public final class Optional<T> {

    private static final Optional<?> EMPTY = new Optional<>();
    private final T value;
    
    private Optional() {
        this.value = null;
    }
}

• Optional 클래스는 내부에서 static 변수로 EMPTY 객체를 미리 생성해서 가지고 있다. 이러한 이유로 빈 객체를 여러 번 생성해줘야 하는 경우에도 1개의 EMPTY 객체를 공유함으로써 메모리를 절약하고 있다.

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(2) Optional.of() - 값이 Null이 아닌 경우

• 만약 어떤 데이터가 null이 올 수도 있고 아닐 수도 있는 경우에는 Optional.ofNullbale로 생성할 수 있다. 그리고 이후에 orElse 또는 orElseGet 메소드를 이용해서 값이 없는 경우라도 안전하게 값을 가져올 수 있다.

// Optional의 value는 값이 있을 수도 있고 null 일 수도 있다.
Optional<String> optional = Optional.ofNullable(getName());
String name = optional.orElse("anonymous"); 
// 값이 없다면 "anonymous" 를 리턴

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2. Optional 사용법 예시

• 기존에는 null 검사를 한 후에 null일 경우에는 새로운 객체를 생성해주어야 했다. 이러한 과정을 코드로 나타내면 다소 번잡할 수 있는데, Optional와 Lambda를 이용하면 해당 과정을 보다 간단하게 표현할 수 있다.

List<String> nameList = Optional.ofNullable(getNames())
    .orElseGet(() -> new ArrayList<>());

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• 예를 들어 아래와 같이 이름을 대문자로 변경하는 코드에서 NPE 처리를 해준다고 하자.

String name = getName();
String result = "";

try {
    result = name.toUpperCase();
} catch (NullPointerException e) {
    throw new CustomUpperCaseException();
}

• 위의 코드는 다소 번잡하고 가독성이 떨어지는데 이를 Optional를 활용하면 아래와 같이 표현할 수 있다.

Optional<String> nameOpt = Optional.ofNullable(getName());
String result = nameOpt.orElseThrow(CustomUpperCaseExcpetion::new)
                  .toUpperCase();

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3. Optional 정리

Optional은 null 또는 값을 감싸서 NPE(NullPointerException)로부터 부담을 줄이기 위해 등장한 Wrapper 클래스이다. Optional은 값을 Wrapping하고 다시 풀고, null 일 경우에는 대체하는 함수를 호출하는 등의 오버헤드가 있으므로 잘못 사용하면 시스템 성능이 저하된다. 그렇기 때문에 메소드의 반환 값이 절대 null이 아니라면 Optional을 사용하지 않는 것이 좋다. 즉, Optional은 메소드의 결과가 null이 될 수 있으며, null에 의해 오류가 발생할 가능성이 매우 높을 때 반환값으로만 사용되어야 한다.