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Optional: nullを使わない

背景

クイックソートの考案者であるアントニー・ホーア（Antony Hoare）が 2009年の QCon London で null の発明は10億ドルにも相当する誤りであった と発言しています．

nullがあると，NullPointerException が発生する可能性があります． そもそも null を使わなければ，NullPointerException が発生することはありません．

近年のプログラミング言語では，nullを許容しない変数を定義することも可能です． 例えば，Kotlin では，次のプログラムの１行目のように，デフォルトでは null を代入するとコンパイルエラーとなります． null を代入するには，型名に ? を付け，null許容型として扱う必要があります．

var str1: String = null;  // コンパイルエラー
var str2: String? = null; // OK

Javaではnullを許容しない変数は宣言できません． その代わりに　Optional という型を利用します．

Optional

概要

Optionalとは，nullかもしれない値を扱うためのラッパ型です． mapやifPresentメソッドなどで値が存在するときのみに処理を実行できます．

作成 

String someString = // 文字列を代入する．
Optional<String> optional = Optional.of(someString);

ただし，Optional.of は nullを渡すと NullPointerException が投げられます． nullかもしれない変数をもとに Optional型の変数を作成するには，ofNullable を用います．

String nullString = null;
Optional<String> optional = Optional.ofNullable(nullString);

利用方法

あるディレクトリが保持するファイル・ディレクトリ一覧を取得する．

Optional を利用しない場合 
File fileOrDirectory = // ファイルもしくはディレクトリ
File[] entries = fileOrDirectory.listFiles();
if(entries != null) {
    for(Integer i = 0; i < entries.length; i++) {
        System.out.printf("%d: %s%n", i, entries[i].getName());
    }
}
Optional を利用する場合 
File fileOrDirectory = // ファイルもしくはディレクトリ
Optional<File[]> entries = Optional.ofNullable(fileOrDirectory.listFiles());
    // fileOrDirectory がファイルを指す場合，null が返される．
    // https://docs.oracle.com/javase/jp/8/docs/api/java/io/File.html#listFiles--
entries.ifPresent(files -> { // entries の中身が null でない場合にのみ，下の for 文が実行される．
    for(Integer i = 0; i < files.length; i++) { // files は entries の中身である File[] 型．
        System.out.printf("%d: %s%n", i, entries[i].getName());
    }
})

以上のものをもっと簡略化して書くと次のようになる．

File fileOrDirectory = // ファイルもしくはディレクトリ
Optional<File[]> entries = Optional.ofNullable(fileOrDirectory.listFiles());
entries.ifPresent(files -> IntStream.range(0, files.length)
    .forEach(i -> System.out.printf("%d: %s%n", i, files[i])));

参考資料

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