【Java8】Opitionalを学ぶ

　java8には、Optionalクラスが新しくサポートされました。長らくnullと付き合ってきたjava開発者にとっては、まさに画期的な発明に見えるでしょう。

Optionalとは

　javaでは、長らくの間、nullという概念に悩まされてきました。代表的なのがnullチェックであり、以下のようなコードが多用されていました。

String nullableObject = "nullable";
if(nullableObject != null){
    System.out.pringln(nullableObject); // nullable
}

　いわゆる「nullチェック」と呼ばれるものです。nullが入る可能性のある変数では、毎回のように記述されてきました。かなり冗長な印象を受けますし、スムーズなコードリーディングを阻害するので、出来れば書きたくない代物だったのです。

　そこで悩んだある開発者は専用のメソッドを作り、ある開発者はユーティリティクラスを作り、またある開発者はラッパーオブジェクトを作り…、といったアプローチが試みられてきました。

　しかし、java8にOptional型が実装されたことにより、nullに対するアプローチに一定のインターフェースが出来ました。

Optional型を使うことのメリット

　前述したコードが、こうなります。

Optional<String> optional = Optional.ofNullable("nullable");
optional.ifPresent(System.out::println);  // nullable

　ラムダ式を使うことによって簡潔な表現が可能となりました。

　ラムダ式については、以下の記事でも詳しく解説していますので、よければお読みください。

java8のラムダ式を理解する

　java8が公開されてから2年以上が経過しました。次期バージョンのjava9の公開まで半年余りとなりましたが、いまだにjava8の有用性...

www.deep-rain.com

2016-07-25 19:49

Optionalの使いどころ

　関数型っぽい書き方が出来るようになるOptionalですが、nullチェック程度の置換ですとかえって煩雑になります。

　もし、変数に対しデフォルト値を設定したい場合は、有効な手段となりうるかもしれません。たとえば以下です。

Optional<String> optional = Optional.ofNullable(null);
String s = optional.orElse("elseString");　// nullが格納されていたら引数の文字列を返す
System.out.println(s);  // elseString

　これにより、「nullのときのデフォルト値」を定義することができます。

　ところで、ラムダ式の匿名関数は、その関数の外側までスコープとなりますので、private変数は難なく読み込むことが出来るのですが、再代入できない点に注意してください。

　例えば、以下のコードはコンパイルエラーになります。

int notNullCount = 0;
Optional<String> optional = Optional.ofNullable("nullable");
optional.ifPresent(o -> notNullCount++);  // コンパイルエラー

　しかし、以下のようにインスタンスの関数やフィールドへのアクセスは可能です。インスタンスメンバであれば、代入も可能です。

List<String> list = new ArrayList<>();
Optional<String> optional = Optional.ofNullable("nullable");
optional.ifPresent(o -> list.add(o));
System.out.println(list); // [nullable]

isPresent()、get()は使わない

　isPresent()は、中身がnullでなければtrueを返すメソッドです。これを使うようでは、nullチェックを行うのと変わりませんので、Optionalを使う意味はないと言えます。

　get()は、値を取り出すメソッドですが、こちらもnullのときにNoSuchElementExceptionがスローされます。これもわざわざOptionalで行う必要はありません。

使用する判断

　非常に難しいところですが、メソッドの戻り値でOptionalを返すのは有効な手段でしょう。逆に、変数宣言などでOptionalインスタンスを作るパターンはあまり無いのではないでしょうか。

　よくあるDB上の検索を行うfindById()メソッドをOptional実装することを考えてみます。

Main.java

import java.util.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        User.findById(4).ifPresent(u -> System.out.println(u.id));
    }
}

User.java

import java.util.*;
public class User{
    public Integer id = 4;
    public static Optional<User> findById(Integer id){
        User user = null;
        if(id == 4){
            user = new User();
        }
        return Optional.ofNullable(user);
    }
}

　取得したモデルに対して何か処理を行う場合には、非常に簡潔なコーディングになります。

　とはいえ、規約である程度縛らないと使い物になりませんし、全てOptionalを返していては必要のない箇所まで余計なコーディングが必要になりますから、使用の判断は適切に下さなければなりません。