Null-монада в Java. Часть 1

В программировании часто возникает задача вернуть из функции какое-нибудь значение. Причём это значение может быть, а может и не быть. Например, функция обращается к таблице базы данных и выбирает некоторое значение по ключу. Это значение может найтись, а может и не найтись.

Что делать со значением понятно – его надо просто вернуть. А что делать, если значения в таблице нет?

Рассмотрим варианты действий

Итак, у нас есть несколько вариантов:

Можно устанавливать специальный код ошибки, а потом его проверять. Такой подход широко практиковался в языке Си. Понятно, что сейчас это выглядит более чем странно.

Другой вариант – выбрасывать исключение типа VALUE_NOT_FOUND. Вариант популярный, но тоже с кучей недостатков. Начнём с типа исключения. Оно должно быть checked? Тогда его надо будет декларировать и дальше за собой таскать, сейчас это как минимум не модно. Если Unchecked, то как сообщить клиентскому коду, что может быть такие исключение и это фактически часть бизнес-логики?

Реализовывать бизнес-логику на исключениях тоже вариант ниже среднего. Поэтому, часто в таких случаях, если значение не найдено, возвращают просто null. Казалось бы, это годное решение. Однако работа с null-ами – так себе удовольствие. Надо постоянно думать про NullPointerException. Все решения какие-то несуразные.

Какие есть ещё варианты?

В ряде языков программирования эта проблема решается при помощи так называемой Null-монады. Есть такая возможность и в java. Давайте с ней познакомимся.

Допустим, у нас есть функция, которая может возвращать или строку или Null:

public String mayBeNull() {
//return "test";
return null;
}

Раскомментируйте нужную строку, чтобы получить нужный вариант.

Как может выглядеть код, в котором будет использоваться эта функция?

Примерно так:

public void useMayBeNull() {
String value = mayBeNull();
if (value == null) {
System.out.println("action with null");
} else {
System.out.println("action with NOT null: " + value);
}
}

В принципе, получился нормальный, рабочий вариант, который часто встречается на практике. Выглядит он громоздко, некрасиво. Более того, если вместо System.out.println мы захотим передавать значение в другие функции, то нам надо будет всегда помнить про возможность null, т. е. всегда делать проверку типа if (value == null), это очень неудобно и легко забыть.

Давайте перепишем этот пример с использованием null-монады. В java эта концепция реализуется через класс Optional.

public Optional<String> mayBeNullOptional() {
return Optional.ofNullable("test");
//return Optional.ofNullable(null);
//return Optional.empty();
}

И как с этим работать:

public void useMayBeNullOptional() {
Optional<String> value = mayBeNullOptional();
System.out.println(
value.map(val -> "action with NOT null:" + val)
.orElse("action with null"));
}

Обратите внимание, что в этом случае у нас нет if-условия. Т. е. у нас нет шанса забыть про обработку значений и неожиданно получить NPE-исключение. Да и сама запись получилась более компактная, красивая и современная.

В следующей части мы посмотрим на некоторые моменты использования Optional!