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null이_아닌_빈_컬렉션이나_배열을_반환하라.md

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아이템 54 : null이 아닌, 빈 컬렉션이나 배열을 반환하라

Null을 반환하지 말 것

컬렉션에 요소가 없다면 null을 반환하는 경우가 있다.

private final List<Car> cars;

public List<Car> getCars() {
    if (cars.isEmpty()) {
        return null;
    }
    return new ArrayList<>(cars);
}

하지만 null을 반환하게 된다면 메소드를 사용하는 곳에서는 반드시 null에 대한 처리를 해야 한다.

List<Car> cars = getCars();

if (cars != null) {
    System.out.println("자동차를 움직일거야");
}

메소드를 사용하는 측에서 null에 대해 인지하지 못하거나 실수로 null에 대한 처리를 하지 않았다면 null에 대한 방어코드가 없어 오류가 발생할 수 있다. 실제로 크기가 0일 경우가 거의 없어 몇년뒤에야 오류가 발생하기도 한다.

빈 컬렉션을 반환하는 것보다 null을 반환하는게 낫지 않나?

빈 컬렉션을 반환하는 것보다 null을 반환하는게 비용이 낮다는 주장도 있다. 하지만 이 주장은 2가지 측면에서 틀렸다고 할 수 있다.

빠른 프로그램보단 좋은 프로그램을 만들어야 한다. (아이템 67 : 최적화는 신중히 하라)

첫번째 성능 분석결과 빈 컬렉션을 할당하는 것이 성능 저하의 주범이 아니라면 이 정도의 성능 차이는 신경쓸 수준이 아니다. 빠른 프로그램보다 좋은 프로그램을 만들어야 한다.

새로 할당하지 않고 반환이 가능하다.

빈 컬렉션과 배열은 굳이 새로 할당하지 않고도 반환이 가능하다. 빈 컬렉션을 반환하는 전형적인 코드는 다음과 같다.

private final List<Car> cars;

public List<Car> getCars() {
    return new ArrayList<>(cars);
}

빈 ‘불변’ 컬렉션을 반환한다.

비어있는 컬렉션을 매번 반환하는 것이 성능을 저하시킬 가능성은 낮지만 사용되는 패턴에 따라 성능이 급격히 낮아질 수도 있다. 이럴땐 매번 똑같은 불변 컬렉션을 반환하면 된다. 불변객체는 공유해도 안전하다.

Collections.emptyList();
Collections.emptySet();
Collections.emptyMap();
Collections.emptyEnumeration();
Collections.emptyIterator();
Collections.emptyListIterator();
Collections.emptySortedSet();
Collections.emptySortedMap();
Collections.emptyNavigableSet();
Collections.emptyNavigableMap();

이 역시 최적화에 해당하니 꼭 필요할때만 사용한다. 최적화가 필요하다면 성능을 측정하여 실제로 성능이 개선되는지 확인한다.

public List<Car> getCars() {
    if (cars.isEmpty()) {
        return Collections.emptyList();
    }
    return new ArrayList<>(cars);
}

배열을 사용해도 null을 반환하지 않는다.

배열을 반환할때도 null을 반환하지말고 0을 반환한다.

public Car[] getCars() {
    return cars.toArray(new Car[0]);
}

만약 이 방식이 성능을 떨어트린다면 길이가 0인 배열을 미리 선언해두고 매번 선언한 배열을 반환하면 된다. 길이가 0인 배열은 불변하다.

private static final Car[] EMPTY_CARS = new Car[0];

public Car[] getCars() {
    return cars.toArray(EMPTY_CARS);
}

toArray() 메소드는 주어진 배열(EMPTY_CARS)의 크기가 충분히 크면 주어진 배열에 원소를 담아서 반환하고 그렇지 않다면 새로 만들어 그 안에 원소를 담아 반환한다. 위와 같은 코드는 원소가 하나라도 있다면 Car[] 타입의 배열을 새로 생성해 반환하고, 원소가 0개면 EMPTY_CARS를 반환한다. 테스트 코드는 다음과 같다.

@Test
void test() {
    List<Car> cars = List.of(new Car("pobi"), new Car("hoho"));
    Car[] result = cars.getCars(EMPTY_CARS);

    assertThat(result.length).isEqualTo(2);
}

마무리

평소에도 컬렉션이 아니라도 null을 반환하는 코드는 지양하고 있다. null을 표현할 수 있는 객체를 만들거나 Optional을 사용하여 메소드를 사용하는 측에서는 null을 신경쓰지 않도록 구현한다. 따라서 이번 아이템 내용이 모두 공감이 갔고 toArray() 메소드를 최적화하여 빈 컬렉션을 반환하는 방법과 67번 아이템 최적화는 신중히 하라 를 간접적으로 보게되었다.