Item8

1. Item 8: 적절하게 null을 처리하라

• null은 값이 부족하다는 것을 의미합니다.
• 프로퍼티가 null이라는 것은 값이 설정되지 않았거나, 제거되었다는 것을 나타냅니다.
• 함수가 null을 반환한다는 것은 여러 의미를 가질 수 있습니다.
  • String.toIntOrNull()은 String으로 적절하게 변환할 수 없는 경우 null을 반환합니다.
  • Iterable.firstOrNull(() -> Boolean)과 같이 조건을 만족하는 첫 번째 요소를 찾지 못한 경우 null을 반환합니다.
• 이처럼 null은 여러 의미를 가질 수 있습니다. 이는 처리하는 사람은 API 사용자입니다.

2. null을 처리하는 방법

• 기본적으로 nullable 타입은 세 가지 방법은로 처리할 수 있습니다.
  • ?., 스마트 캐스팅, Elvis 연산자를 이용해 안전하게 null을 처리할 수 있습니다.
  • 오류를 throw하는 방법도 있습니다.
  • 함수 또는 프로퍼티를 리팩터링해서 nullable 타입이 아니도록 만들 수 있습니다.

3. Safe Call

• 이전에 언급한 것처럼 null을 안전하게 처리하는 방법은 ?.를 사용하는 것입니다.
• 애플리케이션 사용자의 관점에서 가장 안전한 방법입니다.
• 개발자에게도 편리한 방법입니다.
• 이 방식을 가장 많이 사용합니다.

3.1 예시

printer?.print()

• 위 코드는 printer가 null이 아닐 때만 print()를 호출합니다.

4. 스마트 캐스팅

• 스마트 캐스팅은 코틀린이 제공하는 강력한 타입 검사 기능으로, 특정 조건에서 컴파일러가 자동으로 타입 변환을 처리해주는 기능입니다.

정보

스마트 캐스트란 간단히 말해, 코틀린이 타입을 자동으로 변환해주는 기능입니다. 예를 들어, 어떤 객체의 타입을 확인하면(예: "이게 문자열인지 확인"), 코틀린은 그 이후로 해당 객체를 그 타입으로 간주합니다. 일일이 "이제부터 이 객체를 문자열로 취급해줘"라고 명시적으로 캐스팅할 필요가 없습니다. 불변 값(변하지 않는 값)에 대해 코틀린이 타입 체크를 기억하고 있다가, 필요할 때 자동으로 안전하게 타입을 변환해 줍니다. 이로 인해 코드가 더 간결하고 가독성이 좋아집니다.

4.1 예시

if (printer != null) printer.print()

• 위 코드는 printer가 null이 아닐 때만 print()를 호출합니다.
• 이 경우, 코틀린은 printer가 null이 아님을 알고 있으므로, print()를 호출할 때마다 null 체크를 하지 않아도 됩니다.

5. Elvis 연산자

• 엘비스 연산자는 이항 연산자로 좌항 값이 null이 아니면 좌합 값을 결과로 하고 좌항 값이 널이면 우항 값을 결과로 합니다.
• Nullable Type 참고

6. 오류 throw 하기

• 이전에 살펴본 코드에서는 printer가 null인 경우 개발자에게 알리지 않고 코드가 그대로 진행됩니다.
  • 이런 경우 printer가 null이 되라라 예상하지 못했다면 print 메서드가 호출되지 않아 문제가 발생할 수 있습니다.
  • 이는 개발자가 오류를 발견하기 어렵게 만듭니다.
  • 따라서 개발자가 어떤 코드를 보고 당연히 그럴 것이다라고 생각하는 부분에서 문제가 발생할 경우 오류를 발생시켜 주는 것이 좋습니다.
• 오류를 강제로 발생시킬 때는 throw, !!, requireNotNull, checkNotNull을 사용할 수 있습니다.

7. not-null assertion의 문제

• nullable을 처리하는 가장 간단한 방법은 !! 연산자를 사용하는 것입니다.
• 하지만 이 방법을 사용하면 자바에서 nullable을 처리할 때 발생할 수 있는 문제가 똑갑이 발생합니다.
• !! 연산자는 null이 아닌 값을 보장하지 않기 때문에, null이 발생할 경우 NullPointerException(NPE)을 발생시킵니다.
• !!은 사용하기 쉽지만, 좋은 해결 책은 아닙니다.
• !! 연산자가 의미 있는 경우는 굉장히 드뭅니다.
  • 일반적으로 nullability가 제대로 표현되지 않는 라이브러리를 사용할 때 정도에만 사용합니다.

8. 의미 없는 nullability 피하기

• nullability는 어떻게든 적절하게 처리해야 하므로 비용이 발생합니다.
• 따라서 필요한 경우가 아니라면 nullability 자체를 피하는 것이 좋습니다.

8.1 nullability를 피하는 방법

• 클래스에서 nullability에 따라 여러 함수를 제공할 수 있습니다.
  • 대표적인 예로 List<T>의 get과 getOrNull이 있습니다.
• 어떤 값이 클래스 생성 이후에 확실하게 설정된다는 보장이 있다면 lateinit 프로퍼티와 notNull 델리게이트를 사용하세요
• 빈 컬렉션 대신 null을 사용하지 마세요.
  • null은 컬렉션 자체가 없다는 것을 의미합니다.
  • 요소가 부족하다는 것을 나타내려면 빈 컬렉션을 사용하세요.
• nullable enum과 None enum 값은 완전히 다른 의미를 가집니다.
  • null enum은 별도로 처리해야 하지만 Nono enum은 정의에 없으므로 필요한 경우에 사용하는 쪽에서 추가해서 활용할 수 있다는 의미입니다.

8.2 클래스에서 nullability에 따라 여러 함수 제공하기

• 코틀린 표준 라이브러리는 null 처리를 위해 다양한 함수 쌍을 제공합니다.
• 예를 들어, List<T>는 get과 getOrNull을 제공합니다.

val list = listOf(1, 2, 3)

// get: 인덱스가 범위를 벗어나면 예외 발생
try {
    val element = list.get(5) // 또는 list[5]
} catch(e: IndexOutOfBoundsException) {
    println("인덱스가 범위를 벗어났습니다")
}

// getOrNull: 인덱스가 범위를 벗어나면 null 반환
val elementOrNull = list.getOrNull(5) // null 반환
println(elementOrNull) // null

8.3 lateinit과 notNull 델리게이트 사용하기

• 코틀린에서는 lateinit 프로퍼티와 notNull 델리게이트를 사용하여 nullability를 피할 수 있습니다.
• 초기화를 나중에 하지만, 사용 전에는 반드시 초기화될 것이 확실한 프로퍼티가 있다면 lateinit을 사용하세요.
  • 처음 사용하기 전에 반드시 초기화가 되어 있을 경우에만 사용하세요.
  • 만약 초기화 전에 값을 사용하려고 하면 예외가 발생합니다.
• lateinit은 기본 타입(Int, Boolean 등)에는 사용할 수 없습니다.
  • 이런 경우 lateint보다는 약간 느리지만, Delagate.notNull을 사용합니다.

8.4 빈 컬렉션 대신 null 사용하지 않기

• 빈 컬렉션은 "요소가 0개 있다"는 의미이고, null 컬렉션은 "컬렉션 자체가 존재하지 않는다"는 의미입니다.
• 대부분의 경우 빈 컬렉션을 사용하는 것이 더 명확하고 안전합니다.

// 잘못된 사용법
fun getUsers(): List<User>? {
    return if (hasUsers()) {
        usersList
    } else {
        null // 사용자가 없으면 null 반환 - 좋지 않은 방식
    }
}

// 올바른 사용법
fun getUsers(): List<User> {
    return if (hasUsers()) {
        usersList
    } else {
        emptyList() // 사용자가 없으면 빈 리스트 반환
    }
}

8.5 nullable enum vs None enum 값

• nullable enum은 null을 허용하는 enum 타입입니다.
• None enum 값은 enum 타입의 특정 값으로, 해당 값이 없음을 나타냅니다.

// nullable enum 사용
enum class Color { RED, GREEN, BLUE }

// null을 사용하여 색상 없음을 표현
val textColor: Color? = null

// None enum 값 사용
enum class Color { RED, GREEN, BLUE, NONE }

// NONE을 사용하여 색상 없음을 표현
val textColor: Color = Color.NONE

when (textColor) {
    Color.RED -> println("빨강")
    Color.GREEN -> println("초록")
    Color.BLUE -> println("파랑")
    null -> println("색상 없음")
} // null 케이스를 별도로 처리해야 함

// None enum 값 사용 시
when (textColor) {
    Color.RED -> println("빨강")
    Color.GREEN -> println("초록")
    Color.BLUE -> println("파랑")
    Color.NONE -> println("색상 없음")
} // 컴파일러가 모든 케이스 처리를 강제할 수 있음 (when을 식으로 사용할 때)

• when 표현식에서 null 케이스를 별도로 처리해야 합니다. 컴파일러가 null 케이스 처리를 강제하지 않습니다.
• when 표현식에서 다른 enum 값과 같이 처리됩니다. 컴파일러가 모든 enum 값 처리를 강제할 수 있습니다.

참고

• https://kotlinlang.org/docs/typecasts.html#smart-casts