[Java] Optional 클래스란?

February 10, 2024

1. Question

Optional 클래스란?

2. Answer

Java 8에서 소개된 java.util.Optional<T> 클래스는 선택적으로 값을 포함할 수 있는 컨테이너 객체이다. 이 클래스의 주요 목적은 코드에서 null을 명시적으로 처리하고 NullPointerException을 피하는 것이다. 이를 통해 자바 개발자들은 더 안전하고 명확한 코드를 작성할 수 있게 되었다.

import java.util.Optional;

class UserRepository {
  // 사용자 정보를 담고 있는 간단한 데이터베이스를 모사하는 Mapp
  private Map<String, User> userDatabase = new HashMap<>();

  // 사용자 ID를 기반으로 사용자 정보를 조회하고, 결과를 Optional로 반환하는 메서드
  public Optional<User> findUserById(String userId) {
    User user = userDatabase.get(userId);
    return Optional.ofNullable(user);
  }
}

class User {
  private String id;
  private String name;

  // 생성자, getter 및 setter 생략
}

public class OptionalExample {
  public static void main(String[] args) {
    UserRepository repository = new UserRepository();

    // 사용자 ID로 사용자 정보를 조회
    Optional<User> user = repository.findUserById("123");

    // Optional 객체를 사용하여 사용자 이름을 안전하게 출력
    String name = user.map(User::getName).orElse("Unknown User");
    System.out.println(name);
  }
}

위 예시에서 UserRepository 클래스는 findUserById 메서드를 통해 사용자 ID를 기반으로 사용자 정보를 조회한다. 이 메서드는 Optional<User> 타입을 반환하여, 조회된 사용자 정보가 있으면 Optional에 사용자 객체를 포함시키고, 없으면 빈 Optional을 반환한다.

메인 메서드에서는 findUserById 메서드를 사용하여 특정 사용자 정보를 조회한 후, Optional의 map 메서드를 사용하여 사용자의 이름을 가져오고, orElse 메서드를 통해 사용자 정보가 없을 경우 기본값인 “Unknown User”를 반환한다.

3. Detail

A. 상세 설명

Optional 객체는 값을 포함하거나 포함하지 않을 수 있다. 값이 존재하는 경우, Optional 객체는 해당 값을 감싸며, 값이 없는 경우에는 Optional.empty()를 통해 빈 인스턴스를 반환한다. Optional.empty()는 빈 Optional 객체를 반환하는 정적 메서드로, null 참조 대신 사용된다. 이 방법은 null 참조를 시도할 때 발생할 수 있는 NullPointerException과 달리, 더 안전한 방법으로 값의 부재를 다룰 수 있게 한다.

Optional의 사용은 값의 존재 여부를 명시적으로 표현하며, 이는 API를 통해 데이터의 유효성과 상태를 보다 명확하게 전달하는 데 도움을 준다. 예를 들어, Person 클래스의 car 속성이 null을 허용한다면, 이는 Person이 차를 소유하지 않았음을 의미할 수 있다. Optional<Car>를 사용하면 이러한 상황을 더 명확하게 표현할 수 있으며, 이는 선택적인 값의 존재를 API 사용자에게 명확하게 알릴 수 있다.

Optional을 사용함으로써 값이 없는 상황을 데이터 문제로 명확하게 구분할 수 있고, 이는 API 설계에 있어 명확성과 유연성을 제공한다. 하지만 모든 상황에서 null 참조를 Optional로 대체하는 것은 권장되지 않는다. Optional은 주로 반환 값이 있거나 없을 수 있는 메서드에 사용되며, 이를 통해 더 명확한 API를 제공하고, 개발자가 반환값을 처리하는 방식에 대해 더 신중하게 고려하도록 유도한다.

Optional의 등장은 자바 프로그래밍에서 null 처리를 개선하는 중요한 단계이다. 이는 선택적 값의 존재를 명확하게 하고, 코드의 안전성과 가독성을 향상시키며, 개발자가 예상치 못한 null 관련 에러에 대처할 수 있도록 돕는다.

B. 추가 설명

[Java] Java에서 값이 없는 상황(null)을 처리하는 방법은? (null vs Optional) [Java] Optional 클래스 사용 방법은? [Java] Optional을 사용한 실용 예제에는 어떤 것들이 있는가?

4. Reference

“모던 자바 인 액션” (저자: 라울-게이브리얼 우르마, 마리오 푸스코, 앨런 마이크로프트)

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이성주