Kotlin 안전한 null 처리
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NullPointerException은 아주 흔하게 볼 수 있는 오류입니다.
NullPointerException을 줄여서 NPE라고도 하는데 이 Null을 처음 도입한 “찰스 앤터니 리처드 호어”가 다음과 같이 말했다고 합니다. The Billion Dollar Mistake. : wikipedia
코틀린도 null에 대한 예외는 따로 없습니다. 하지만 기본적으로 null을 허용하지 않도록 개발되었고, null을 쓰더라도 안전하게 사용될 수 있도록 구성하고 있습니다.
안전한 null 처리를 위한 글이 코틀린 문서에 나와 있어서 정리해보았습니다.
이번 글을 작성하면서 참고한 문서는 아래와 같습니다.
- Null Safety 문서를 살펴보면 Kotlin에서 제공하는 안전한 null 사용 방법을 제공하고 있습니다. 해당 내용을 포함하여 정리하였습니다.
- Realm - 안녕하세요. 코틀린 #3
- 커니의 안드로이드 이야기 - 코틀린의 유용한 함수들 - let, apply, run, with
안전한 null 처리 방법
Android Java에서 Kotlin으로 convert 해보면 @NotNull과 @Nullable이 조금 다르게 표현됨을 볼 수 있습니다.
다음의 코드를
public void set(@NotNull String a, @Nullable String b) {
// Do noting
}
Convert를 통해서 kotlin으로 변환하면 다음과 같은 코드가 나오게 됩니다.
fun set(a: String, b: String?) {
// Do noting
}
기존 @NotNull을 포함하던 코드는 아래와 같이 아무것도 없이 변환됩니다.
@NotNull String a -> a: String
@Nullable으로 작성하였던 b String은 ? 포함되었습니다.
Kotlin에서는 ?는 Java의 Nullable 임을 뜻합니다.
@Nullable String b -> b: String?
다시 코틀린으로 돌아와서 문법 오류를 통해서 NotNull과 Nullable을 확인할 수 있습니다.
var temp: String = "abc"
temp = null // 문법 오류
위의 String은 NotNull을 뜻 함으로 null 입력이 불가능하며, 문법상 오류가 발생하게 됩니다.
null을 사용하고 싶다면 다음과 같이 물음표를 포함하는 코드를 작성해야 합니다.
var temp: String? = "abc"
temp = null
이 경우에는 null을 담을 수 있고, null이 포함되더라도 문법 오류가 발생하지 않습니다.
null 체크를 통한 해결
Java와 코틀린에서 각각 null을 피하는 방법을 간단하게 적어보겠습니다.
우선 자바에서는 다음의 코드와 같이 null을 회피할 수 있습니다.
String temp = null;
int size = -1;
if (temp != null) {
size = temp.length();
}
// 또는 TextUtils.isEmpty()를 활용
if (!TextUtils.isEmpty(temp)) {
size = temp.length();
}
위와 비슷하게 kotlin에서도 사용할 수 있습니다.
java에서 간단하게 한 줄로 줄여서 작성할 수 있습니다.
var temp: String? = null
var size = -1
if (temp != null) {
size = temp.length
}
// 좀 더 줄이면 아래와 같습니다.
var temp: String? = null
val size = if (temp != null) temp.length else -1
temp가 null이므로 -1이 size가 됩니다.
Safe Calls
코틀린에서 제공하는 Safe 한 방법을 사용해보겠습니다.
kotlin에서는 물음표를 제공하고 있는데 이 물음표는 null입니다. 하지만 null의 변수에 ?를 포함하여 사용하게 되면 null을 간단하게 회피할 수 있습니다.
전체적으로는 ?. 의 형태가 되겠습니다.
아래의 코드와 같이 String 뒤에 물음표를 통해 null을 정의하고, null을 사용할 때는 ?.length와 같이 사용이 가능합니다.
// null을 포함 할 수 있는 temp var 변수이며, null로 초기화 합니다.
var temp: String? = null
// 다음과 같이 사이즈를 체크하게 됩니다.
val size = temp?.length
위의 결과는 아래와 같습니다.
temp가 null이므로 temp.length는 성립되지 않습니다.
temp?가 null 인가에서 return true이므로 size에는 null이 담기게 됩니다.
함수에서의 사용 방법
다음의 함수는 null을 포함할 수 있는 변수 temp를 입력받아 Int?로 return 하는 함수입니다.
// 함수를 정의할 경우는
fun getSize(temp: String?): Int? {
return temp?.length
}
앞선 결과와 같습니다. temp가 null이면 return은 null이 됩니다.
?.을 이용하였을 때 장점
null이 포함된 함수에 물음표를 이용하여 null 체크하였을 때의 장점은 다음과 같은 코드입니다.
여러 변수를 중첩으로 호출하게 되었을 때 장점을 가집니다.
java에서는 아래와 같이 null 체크를 하게 됩니다.
if (abc != null && bbb != null && ddd != null) {
return abc.bbb.ddd.name;
}
return null;
위의 코드를 Kotlin에서 사용하게 되면 아래와 같이 축소하여 표현할 수 있습니다.
// 다음과 같이 초기화 되었을 경우
// abc = ABC()
// bbb = BBB()
// ddd = null
return abc?.bbb?.ddd?.name
- abc is null ? false
- bbb is null ? false
- ccc is null ? true
- return is null
java에서 보다 코드가 간결해졌을 뿐 내용은 같습니다.
NULL을 완전히 배제하려면?
null을 완전히 배제해야 하는 경우도 있습니다.
예를 들면 list에서 null을 제외한 값을 사용해야 하는 경우가 있습니다.
null을 완전히 배제하는 방법을 소개하기 전에 커니님이 정리해두신 다음의 글을 먼저 소개합니다.
이번 글에서 소개할 let 함수를 소개하고 있으니 다음 글을 먼저 보시는 것을 추천드립니다.
우선 Java에서는 list에서 null을 배제하기 위해서는 다음과 같은 방법으로 접근하게 됩니다.
List<String> itemList = new ArrayList<>();
itemList.add("A");
itemList.add(null);
itemList.add("B");
for (String text : itemList) {
if (text != null) {
Log.d("TAG", "Text : " + text);
}
}
코틀린에서도 위와 같은 방법으로 사용할 수 있지만 .let{} 함수가 있으니 간단하게 해결할 수 있습니다.
.let{}는 ?.을 함께 사용할 경우 if (type != null) {} 을 대체할 수 있습니다.
위와 같은 구문을 kotlin에서는 아래와 같이 작성이 가능하게 됩니다.
여기에서 it은 원래 다음과 같습니다.
name -> name ... 의 형태인데 이를 it으로 대체할 수 있습니다.
val listWithNulls: List<String?> = listOf("A", null, "B")
for (item in listWithNulls) {
item?.let { println(it) } // prints A and ignores null
}
위의 결과는 아래와 같습니다. java 코드와 kotlin 모두 동일합니다.
?.을 이용하면 null이 return 되는데 다른 값을 하려면?
?.을 이용하였을 때 결과는 아래와 같습니다.
하지만 java에서는 조건 ? true : false 을 이용하면 조건에 맞는 값을 return 할 수 있습니다.
코틀린에서는 없을까요? 우선 Java 문법으로는 다음과 같이 축약할 수 있습니다.
String temp = "";
int size = temp != null ? temp.length : 0;
똑같은 방식으로 코틀린에서 작성하면 아래와 같습니다.
var temp: String? = ""
val size = if (temp != null) temp.length else 0
더 복잡하게 if와 else까지 붙여야 하지는 않습니다.
다음 코드는 null이 리턴되게 됩니다.
var temp: String? = null
val size = temp?.length
결과를 보시면 첫 줄은 String이 널이 아니라서 0을 출력하였지만 2번째는 null이라서 ?. 문법이 통과하지 못하여 null을 리턴합니다.
하지만 temp의 length 또는 0이 return 되어야 합니다.
Kotlin에서는 다음과 같은 코드를 제공하고 있습니다.
if에 대체되는 문법이 ?라면, else에 대체되는 문법이 ?:이 됩니다.
아래 코드와 같이 작성해주면 length 또는 0이 return 되게 됩니다.
var temp: String? = null
val size = temp?.length ?: 0
위 코드의 결과는 아래와 같습니다.
NPE를 발생시키려면??
NullPointerException을 발생시키는 방법도 있습니다.
?: 문법 뒤에 throw를 붙여서 Exception을 낼 수 있습니다.
var temp: String? = null
val size = temp?.length ?: throw IllegalArgumentException("temp is null")
?: 뒤에 throw의 결과는 아래와 같이 Exception이 됩니다.
throw으로 정의해야할 경우라면 위와 같이 작성해주면 되지만 단순히 NPE를 발생시키려면 !!을 사용해주면 훨씬 편하겠습니다.
var temp: String? = null
val size = temp!!.length
위의 예제는 temp가 null이므로 무조건 NullPointerException이 발생하게 됩니다.
안전한 형 변환
안전한 형 변환을 제공합니다. 형 변환이 불가능한 곳에서 형 변환을 시도할 경우 ?을 활용하여 오류가 발생하지 않게 할 수 있습니다.
String a를 aInt로 변환할 경우 null이 return 됩니다. ?: 을 함께 활용한다면 원하는 값으로 초기화도 가능합니다.
val a: String? = "ABC"
// String을 강제로 형 변환 할 경우에는 CastException이 발생하여 이 경우 null이 저장
val aInt: Int? = a as? Int
// null이 아닌 0을 저장하려면
val aInt: Int? = a as? Int ?: 0
filterNotNull
filterNotNull이라는 메서드가 제공되고 있습니다.
List copy 시 위에서 정의하였던 ?.let {}를 이용할 수도 있지만 이미 구현된 코드가 filterNotNull이 있습니다.
null을 제외한 데이터를 새로운 list에 복사해주게 되어 null 아이템을 제거하기 훨씬 편합니다.
val nullableList: List<Int?> = listOf(1, 2, null, 4)
for (i in nullableList) {
print("${i} ")
}
println("")
// null filter
val intList: List<Int> = nullableList.filterNotNull()
for (i in intList) {
print("${i} ")
}
위와 같이 결과를 가지게 됩니다.
마무리
코틀린은 null을 기본적으로 허용하지 않습니다. 하지만 개발을 하다 보면 null이 필요한 경우도 있고, null이 예기치 않게 발생할 수 있습니다.
Android Annotations을 활용하면 @Nullable와 @NotNull을 Annotations으로 적용할 수 있습니다.
java에서는 @Nullable이 올 경우 개발자가 if () 등을 활용하여 null을 명시적으로 예외 처리해 주어야 합니다.
코틀린에서는 이를 ?. 또는 ?.let {}을 사용한다면 안전하게 null을 사용할 수 있습니다.
기본 문법에 이어 Kotlin의 null 예외 처리를 정리해보았습니다.
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