2021.01.22
Javaでnullを正しく扱おう！新しいOptionalクラスも活用
nullとは？
nullは、変数の値に何も定義されていない（何も入っていない）状態を表す特殊は値です。
Javaのデータ型は大きく「プリミティブ型」と「参照型」の２つに分類されます。
整数を表す
int型、文字1つを格納する
char型など、値を直接入れるものはプリミティブ型となり、
String型やファイルを読み込む
FileInputStreamなどのクラスは参照型になります。
そして nullを格納できるのは、参照型の変数だけでプリミティブ型の変数には nullを入れることはできません。
nullを変数に設定
nullを変数に設定するサンプルコードをみてみましょう。 nullはダブルクォーテーションなども不要で、そのまま nullと記述します。
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public class Main { public static void main(String[] args) throws Exception { // 変数にnullをセット String str = null; } } |
NullPointerException
nullが設定された変数で、メソッドの呼び出しを行うと NullPointerExceptionが発生します。
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public class Main { public static void main(String[] args) throws Exception { // 変数にnullをセット String str = null; } } |
null判定をしてからメソッドを呼び出す
NullPointerExceptionが発生すると、当然ながらエラーで最悪の場合、アプリケーションが以上終了します。
そのため、一般的に nullが格納される可能性がある変数のメソッド呼び出しは、事前に中身が nullでないかチェックしてから呼び出しをおこない、 NullPointerExceptionを回避します。
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public class Main { public static void main(String[] args) throws Exception { String str = null; // 変数 strが null以外の時だけ toUpperCase()メソッドを呼び出し if (str != null) { System.out.println( str.toUpperCase() ); } else { System.out.println( "変数strはnullです" ); } } } |
上のコードを実行すると次のような結果になります。
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【実行結果】 変数strはnullです |
intやcharでもnullを扱いたい
冒頭でも伝えましたが、プリミティブ型の int型や char型の変数には、 nullを入れることはできません。（以下のようにコンパイルエラーになります）
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int a = null; 【コンパイルエラー】 // Main.java:3: error: incompatible types: <null> cannot be converted to int // int a = null; // ^ |
intや charでも nullを扱いたい場合は、それをラップする Integerや Characterなどの参照型のラッパークラスを使用します。
各プリミティブ型に対応するラッパークラスの対応は次の表の通りです。
| プリミティブ型 | ラッパークラス |
|---|---|
| boolean | Boolean |
| byte | Byte |
| char | Character |
| short | Short |
| int | Integer |
| float | Float |
| long | Long |
| double | Double |
実際に intのラッパークラスである Integer型の変数に nullをセットしてみましょう。
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public class Main { public static void main(String[] args) throws Exception { Integer a = null; if (a == null) { System.out.println("変数aはnullです"); } } } |
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【実行結果】 変数aはnullです |
nullと空文字（Empty）は異なるもの
nullと空文字（Empty）は似ているようで同じものと勘違いしてしまいそうですが、次のリストのように明確な違いがあり、異なるものです。
- NULL：何も定義されていない（何も入っていない）状態
- 空文字：長さ0の文字列
実際に nullと空文字が格納された変数を作成して、 null判定を行うサンプルコードを作成してみましょう。
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public class Main { public static void main(String[] args) throws Exception { String str1 = null; // nullを格納した変数 String str2 = ""; // 空文字を格納した変数 if (str1 == null) System.out.println("str1はnullです"); if (str2 == null) System.out.println("str2はnullです"); } } |
上のコードを実行すると次のような結果となります。
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【実行結果】 str1はnullです |
str2の判定で、 null以外と判定されてコンソールに何も出力されていないことから、空文字は nullとは異なるものだと言うことがわかります。
Optionalを使ったnullの新しい扱い方
Java 8で java.util.Optionalクラスが追加され、 nullの新しい扱い方ができるようになりました。
java.util.Optionalは、 nullの可能性がある変数をうまく取り扱うクラスで、例えば次のコードのように、 nullの判定と nullでない場合のメソッド呼び出しを１行で記述できたりします。
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opt.ifPresent(f -> System.out.println("値がnull以外のときだけ呼び出される処理")); |
今回は、簡単に Optionalクラスの代表的な使い方を紹介します。
「Optional.ifPresent」メソッド
値が null以外の場合のみ、引数で指定しらラムダ式が実行されるメソッドです。
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import java.util.Optional; public class Main { public static void main(String[] args) throws Exception { String str = "test"; final Optional<String> opt = Optional.ofNullable(str); opt.ifPresent(f -> System.out.println("strがnull以外のときだけ呼び出されます")); } } |
「Optional.ifPresentOrElse」メソッド
値が null以外の場合のみ、引数で指定しらラムダ式が実行されるメソッドです。
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import java.util.Optional; public class Main { public static void main(String[] args) throws Exception { String str = "test"; final Optional<String> opt = Optional.ofNullable(str); opt.ifPresentOrElse( e -> System.out.println("strがnull以外のときに呼び出されます"), () -> System.out.println("strがnullのときに呼び出されます")); } } |
nullを理解してバグの起きないプログラムを作ろう
nullと一体何なのかという話から、 nullを判定する方法や、新しい Optionalクラスの使い方まで紹介してきました。
nullを正しく理解し、 NullPointerExceptionなどのエラーが発生しないプログラムを作成しましょう。
【関連記事】
▶【Java】nullチェック忘れを未然に防ぐOptionalクラスについてわかりやすく解説します。
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java.util.Optional.ifPresentOrElseメソッドは、Java 9で追加されたAPIです。Java 8の java.util.Optionalクラスにはメソッドは存在しないため注意しましょう。