null은 실수? Optional의 등장

Null은 10억 달러 짜리 실수다?
- null은 Tony Hoare가 만든 개념이다.
- 기본적으로 아무것도 참조하지 않는다는 것을 의미한다.
- 2009년에 Tony Hoare는 null이라는 개념을 만든것이 1조원짜리 실수라고 이야기 했다

자세한 이야기는 아래의 링크에 있지만 간략하게 요약하자면,
- null이라는 "개념"이 존재하기 때문에, 거의 모든 상황에 null이 발생할 수 있음을 경계해야 한다.
- 이상적이라면 모두가 메서드 이름을 "findWhateverAndifnoExistReturnNull()"처럼 작성하고
 해당 메서드를 사용하는 모두는 null 체크를 해줘야 한다.
- 하지만 그런일은 일어나지 않았고, 이것을 가리켜 10억 달러짜리 실수라고 밝혔다.
https://zorba91.tistory.com/339

왜 Null을 보고 나쁘다고 하는걸까?

 

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다음과 같은 코드는 초보자들이 자주 하는 실수이며, null이 왜 위험한지를 단적으로 보여주는 예시이다.

public class NullIsDanger {
    public static void main(String[] args) {

        SomeDBClient myDB = new SomeDBClient();
        
        String userId = myDB.findUserIdByUsername("HelloWorldMan");

        System.out.println("HelloWorldMan's user Id is : " + userId);
    }
}

class SomeDBClient {

    public String findUserIdByUsername(String username) {
        // ... db에서 찾아오는 로직
				String data = "DB Connection Result";

        if (data != null) {
            return data;
        } else {
            return null;
        } 
    }
    
}

 

위 코드의 문제점

1. 논리적으로도, 환경적으로도 null이 반환될 여지가 있음에도, null이 반환될 수 있음을 명시하지 않았다.

2. 메인함수쪽에서, 사용 할 때 null체크를 하지 않아, 만약 null이 반환된다면 nullPointerException 이 발생한다.

 

개선 1 : null이 반횐될 여지를 명시하고, 그 메서드를 사용하는 사람이 조심하기

public class NullIsDanger {
    public static void main(String[] args) {

        SomeDBClient myDB = new SomeDBClient();

        String userId = myDB.findUserIdByUsernameOrThrowNull("HelloWorldMan");
        // 개선 1: null이 반환 될 수 있음을 인지한 메서드 사용자는, null을 대비합니다.
        if (userId != null) {
            System.out.println("HelloWorldMan's user Id is : " + userId);
        }
    }
}

class SomeDBClient {
    // 개선 1: 이 메서드는 null이 반환 될 수 있음을 명시합니다.
    public String findUserIdByUsernameOrThrowNull(String username) {
        // ... db에서 찾아오는 로직
				String data = "DB Connection Result";

        if (data != null) {
            return data;
        } else {
            return null;
        }
    }

}

 

개선 1의 문제점

사람은 누구나 실수를 하게 되어있다.

누군가는 바빠서, 혹은 익숙하지 않아서 null체크를 하지 않는다면, 시스템은 위험에 빠진다.

 

개선 2 : 객체를 감싸서 반환하기

// 개선 2: 결과값을 감싼 객체를 만듭니다.
class SomeObjectForNullableReturn {
    private final String returnValue;
    private final Boolean isSuccess;

    SomeObjectForNullableReturn(String returnValue, Boolean isSuccess) {
        this.returnValue = returnValue;
        this.isSuccess = isSuccess;
    }

    public String getReturnValue() {
        return returnValue;
    }

    public Boolean isSuccess() {
        return isSuccess;
    }
}

public class NullIsDanger {
    public static void main(String[] args) {

        SomeDBClient myDB = new SomeDBClient();

        // 개선 2 : 이제 해당 메서드를 사용하는 유저는, 객체를 리턴받기 때문에 더 자연스럽게 성공여부를 체크하게 됩니다.
        SomeObjectForNullableReturn getData = myDB.findUserIdByUsername("HelloWorldMan");

        if (getData.isSuccess()) {
            System.out.println("HelloWorldMan's user Id is : " + getData.getReturnValue());
        }
    }
}

class SomeDBClient {
    // 개선 2 : 결과값을 감싼 객체를 리턴합니다.
    public SomeObjectForNullableReturn findUserIdByUsername(String username) {
        // ... db에서 찾아오는 로직
        String data = "DB Connection Result";

        if (data != null) {
            return new SomeObjectForNullableReturn(data, true);
        } else {
            return new SomeObjectForNullableReturn(null, false);
        }
    }

}

 

이제 해당 메서드는 결과를 감싼 객체를 리턴하고, 감깐 객체를 받은 유저는 이 메서드가 위험할 수 있다는 것을

더 쉽게 인지할 수 있다.

 

개선 3 : 개선 2의 아이디어 발전시키기

class SomeObjectForNullableReturn<T> {
    private final T returnValue;
    private final Boolean isSuccess;
   
    

    SomeObjectForNullableReturn(T returnValue, Boolean isSuccess) {
        this.returnValue = returnValue;
        this.isSuccess = isSuccess;
    }

    public T getReturnValue() {
        return returnValue;
    }

    public Boolean isSuccess() {
        return isSuccess;
    }
    
}

 

"감싸는 객체"를 조금 수정하면, 이제 위험 할 수 있는 모든 메서드에 사용 할 수 있게 된다.

 

결론 : 개선 3의 아이디어를 발전시킨 것이 java.util.Optional 객체이다.

 

- 실제 java.util.Optional 객체의 소스코드이다.

- 우리가 데이터를 감싸면서 했던 로직들과, 그 외에도 처리를 편하게 해주는 로직들이 있다.

 

Optional 기본 정리

- java8에서는 Optional<T> 클래스를 사용해 Null Pointer Exception을 방지할 수 있도록 도와준다.

- Optional<T>는 null이 올 수 있는 값을 감싸는 Wrapper 클래스이다.

- Optional이 비어있더라도, 참조해도 Null Pointer Exception 가 발생하지 않는다.

 

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Optional 간단 사용법

 

값이 null인 Optional 생성하기

Optional<Car> emptyOptional = Optional.empty();

 

값이 있는 Optional 생성하기

Optional<Car> hasDataOptional = Optional.of(new Car());

 

값이 있을수도 없을수도 있는 Optional 생성하기

Optional<Car> hasDataOptional = Optional.ofNullable(getCarFromDB());

 

Optional 객체 사용하기 (값 받아오기)

Optional<String> carName = getCarNameFromDB();
// orElse() 를 통해 값을 받아온다, 파라미터로는 null인 경우 반환할 값을 적는다.
String realCarName = CarName.orElse("NoCar");

//위는 예시코드고, 실제로는 보통 아래와 같이 사용한다.
String carName = getCarNameFromDB().orElse("NoCar");

//orElseGet()이라는 메서드를 사용해서 값을 받아올 수 있다.
//파라미터로는 없는 경우 실행될 함수를 전달한다.
Car car = getCarNameFromDB().orElseGet(Car::new);

//값이 없으면, 그 아래 로직을 수행하는데 큰 장애가 되는 경우 예외를 발생시킬 수도 있다.
Car car = getCarNameFromDB()
			.orElseThrow(() -> new CarNotFoundException("NO CAR!");