[JAVA] Optional<T>

안녕하세요? 주니하랑 입니다!

오늘은 Optional이라는 기능에 대해서 공부를 한번 해보려고 합니다.

그럼 바로 시작하겠습니다!

 

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📌 Optional이란?

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👉 T Type 객체의 래퍼클래스 - Optional<T>

래퍼 클래스에 대해 잘 모르신다면 래퍼 클래스 피드에 관심을 주세요!

Public final class Optional<T>	{
	private final T value;		// T 자료형 타입의 참조 변수 Value 선언
    		....
}

 

여기서 T 타입은 모든 타입의 객체를 저장할 수 있고, Null 또한 저장할 수 있는 것이에요.

 

   📍 Optional을 사용하는 이유

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👉 Null을 직접 다루는 것은 위험하기 때문

     💬 Null을 잘 못 다루게 되면 Null Point Exception이 발생하게 되는 것이에요! 그래서 객체안에 담아서 간접적으로 Null을 다루기 위해 사용한답니다!

👉 Null을 직접 다루게 되면 Null Check 사용 필요

     💬 Null Check 시 if문을 필수로 쓰게 되는데, 이렇게 되면 코드가 길어지는 상황이 발생하게 되는 것이에요.

Object result = getResult();

위의 코드가 있다고 가정할 때, 반환값은 둘 중에 하나가 나오게 될 것이에요.

     💬 Null

     💬 객체

 

 

Null이 반환되게 된다면 Null Point Exception이 발생하기 때문에 if문을 통해 Null 여부를 검사해 줘야 하는 것이에요.

if ( result != null ) {		// Null Check if문
	System.out.println( result.toString)
}

위 코드와 같이 Null이 반환될 가능성이 있는 코드는 조건식을 통해 그 값을 꼭 확인 해 줘야 하는 것이에요.

 

optional을 이용하게 되면 result에 Null이 담길 수 있는 것을 result 안에 optional을 넣은 뒤 그 안에 Null을 넣으려고 하는 것이에요.

그렇게 되면 result가 바라보는 optional은 무조건 객체의 주소값을 갖고 있기 때문에 결과가 Null이더라도 result는 언제나 Null을 갖을 수 없게 되는 것이에요.

 

이러한 이유로 Null Point Exception이나, Null Check 단계가 없어지게 되므로, 코드가 간결해 지고, Null의 위험으로부터 자유로워질 수 있답니다.

 

   📍 Optional<T> 객체 생성

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String str = "abc";

Optional<String> optVal = Optional.of(str);
Optional<String> optVal = Optional.of("abc");
Optional<String> optVal = Optional.of(null);			// Null Point Exception 발생
Optional<String> optVal = Optional.ofNullable(null);	// 정상

 

첫번째 코드가 실행되면 optVal은 Optional 객체의 주소값을 갖게 될 것이고, Optional 객체 optVal에는 "abc"가 담긴 주소값을 갖게 될 것이에요. 그래서 정상입니다.

두번째 코드는 String str = "abc";와 첫번째 코드를 합친 코드이며, 이것 역시 정상입니다.

세번째 코드는 null을 직접 저장하게 되면 Null Point Exception이 발생하기 때문에 사용할 수 없는 것이에요.

Null일 수 있는 값을 넣고 싶다면 네번째 코드처럼 ofNullable을 사용하는 것이 좋답니다!

 

👉 Null 대신 빈 Optional<T> 객체를 사용

Optional<String> optVal = null;		// Null로 초기화를 하는 것인데, 가능하지만 바람직하지 않다.
Optional<String> optVal = Optional.<String>empty();		// 빈 객체로 초기화 바람직하다.

// ' <String> '은 생략 가능

 

 

   📍 Optional<T> 객체의 값 가져오기

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👉 Optional 객체의 값 가져오기 - get(), orElse(), orElseGet(), orElseThrow()

Optional<String> optVal = Optional.of("abc");

String str1 = optVal.get();										// optVal에 저장된 값을 반환. Null일 시 예외 발생
String str2 = optVal.orElse("");								// optVal에 저장된 값이 null일 때 그 값을 소괄호 안에 값으로 치환하여 여기서는 공백을 반환
String str3 = optVal.orElseGet(String::new);					// 람다식 사용가능 () -> new String()
String str4 = optVal.orElseThrow(NullPointerException::new)		// Null이면 예외 발생

orElseThorw() 예외 종류를 지정 가능하답니다!

T orElseGet ( Supplier < ? extends T > other )


T orElseThrow ( Supplier < ? extends x > exceptionSupplier )

위의 코드는 orElseGet과 orElseThrow가 어떻게 구현 되어 있는지를 보여주고 있는 것이에요.

Supplier는 매개변수 없이 반환만 있는 것이에요.

결국 str3 부분은 () -> ( new String() ); 이라고 표현할 수 있는 것이에요. 

 

👉 isPresent() - Optional 객체 값이 Null이면 false, 아니면 True를 반환

if ( Optional.ofNullable(str).isPresent() ) {	// if ( str != null )
	System.out.println(str);
}

// ifPresnt( Consumer ) - Null이 아닐때만 작업을 수행, Null이면 아무 작업 없음
Optional.ofNullable(str).ifPresent(System.out::println);

ifPresnet는 Null이 아닐 때만 소괄호 안에 작업을 수행하는 것이에요.

 

📝 예제 코드

class Optinal_ex {
	public static void main(String[] args)	{
    	int[] arr = {};
        System.out.println("arr.lenth = " + arr.length);		// 결과는 0
        
        int[] arr = new int[0];
        System.out.println("arr.lenth = " + arr.length);		// 결과는 0
        
//      Optional<String> opt = null;							// Error는 나지 않지만, 권고하지 않음
  		Optional<String> opt = Optional.empty();				// 이렇게 쓰는 것이 좋다.
        
        
        System.out.println(" opt = " + opt );					// 결과는 Optional.empty
//      System.out.println(" opt = " + opt.get() );				// NoSuchElementException 발생 들어있는 값이 null이기 때문에 발생
  		
        // 위와 같이 하고 싶을 때는 아래 코드가 적절
        String str = "";
        
        // str = opt.get();										// 예외 발생
        
        
//        try {
//        	str = opt.get();
//        } catch (Exception e) {
//        	str = "";			//	예외가 발생하면 공백으로 초기화
//        }
        
//        System.out.println(" str = " + str );					// 결과는 아무것도 찍히지 않는다.
        
        // 위와 같이 try-catch를 간략하게 쓸 수 있는 방법
        str = opt.orElse("");									// Optional에 저장된 값이 Null이면 공백 반환
        str = opt.orElseGet( () -> "EMPTY");					// 이렇게 하면 EMPTY가 찍힘
        System.out.println(" str = " + str );
    }
}

 

 

 

   📍 OptionalInt, OptionalLong, OptionalDouble

👉 기본형 값을 감싸는 래퍼 클래스

public final class OptionalInt {
	...
    private final boolean isPresent;		// 값이 저장되어 있다면? True값 반환
    private final int value;				//	int 타입의 변수

 

위에서 열거한 OptionalInt, OptionLong, OptionalDouble 등은 사실 Optional<T>를 사용해도 무방한 것이에요.

하지만, 저것을 사용하는 이유는 성능! 바로 퍼포먼스 때문인 것이에요!

 

 

👉 OptionalInt의 값 가져오기 - int getAsInt()

Optional Class	값을 반환하는 Method
Optional<T>	T                         get()
OptionalInt	int                 getAsInt()
OptionalLong	long                getAsLong()
OptionalDouble	double         getAsDouble()

 

 

👉 빈 Optional 객체와의 비교

OptionalInt opt = OptionalInt.of(0);			// OptionalInt에 0 저장
OptionalInt opt2 = OptionalInt.empty();			// OptionalInt에 0 저장

여기서 empty는 아무것도 저장하지 않은 것을 의미하는 것이에요. 즉, 0과는 사실 의미가 다르다고 봐야 하는 것이 맞겠지요?

그럼 이걸 어떻게 구별할 수 있을까요? 이것을 구별하기 위해 isPresent()를 사용하는 것이에요.

 

System.out.println( opt.isPresent() );				// True
System.out.println(	opt2.isPresent() );				// False
System.out.println(	opt.equals( opt2 );				// False

똑같이 0이라는 값이 저장되더라도 위의 opt에는 0이라는 정수가 저장되어 있는 것이고, isPresent()에선 True를 반환하는 것이에요.

하지만, opt2에는 0이긴 0인데, 정수 0이라고 하기엔 애매한 empty가 저장되어 있는 것이고, isPresent()에선 Flase를 반환하는 것이에요. 결국 opt2는 아무것도 저장하지 않았다라고 보는 것이 맞아요!

 

 

📝 예제 코드

import java.util.*;

class optional_Ex1 {
	// abced라는 값을 갖는 Optional 객체를 생성하고, abced가 문자열 이기 때문에 <String>으로 생성
	Optional<String> optStr = Optional.of( "abcde" );
   	// Optional 또한 map이라는 Method를 갖고 있어 Optional을 map으로 변환한 뒤 값을 length로 변환한다.
    // length는 정수이므로, <Integer>로 바꿔준다.
   	Optional<Integer> optInt = optStr.map(String::length);
    
    // 위의 코드를 람다식으로 바꾸면?
    Optional<Integer> optInt = optStr.map( s -> s.length() );
    
    
    System.out.println( " optStr = " + optstr.get() );			// 결과 optStr = abcde
    System.out.println( " optInt = " + optstr.get() );			// 결과 optInt = 5
    
    int result1 = Optional.of( "123" )
    				// fileter를 사용하여 문자열 133의 길이가 0보다 큰지 확인한다.
    				.filter( x -> x.length() > 0 )
                    // parseInt를 통해 문자열 123을 정수 123으로 변환시켜 준다.
                    .map( Integer::parseInt ).get();
                    
    int result2 = Optional.of("")
    				.filter( x -> x.length() > 0 )
                    .map( Integer::parseInt).orElse(-1);
                    
    System.out.println( " result1 = " + result1 );				// 결과 result1 = 123
    System.out.println( " result2 = " + result2 );				// 결과 result2 = -1
    
    Optional.of( "456" ).map( Integer::parseInt)
    					.ifPresent( x -> System.out.printf( " result3 = %d%n", x ) );		// 결과 result3 = 456
    
    OptionalInt optInt1 = OptionalInt.of(0);			// 0을 저장  isPresent = True
    OptionalInt optInt2 = OptionalInt.empty();			// 빈 객체 생성	ifPresent = False
    
    System.out.println( " optInt1.ispresent() );		// 결과 true
    System.out.println( " optInt2.isPresent() );		// 결과 false
    
    System.out.println( " optInt1.getAsInt() );			// 결과 0
    System.out.println( " optInt2.getAsInt() );			// 결과 NoSuchElementException
    System.out.println( " optInt1 = " + optInt1 );		// 결과 optInt1 = OptionalInt[0]
    System.out.println( " optInt2 = " + optInt2 );		// 결과 optInt2 = OptionalInt.empty
    System.out.println( " optInt1.equals( optInt2) ? " + optInt1.equals( optInt2 ) );		// 결과 optInt1.equals( optInt2 ) ? false

 

 

 

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