Java Optionalの使い方｜orElseとorElseGetの違いと使う場所

Optionalとは、「値があるかもしれないし、ないかもしれない」ことを型で表す、Javaの標準クラスです。メソッドの戻り値を Optional<User> にすると、呼び出す側は「ないときにどうするか」を書かざるを得なくなり、nullチェックの書き忘れによる NullPointerException を減らせます。

一方で、Optionalは使い方を間違えると、かえって読みにくいコードや、思わぬ処理の実行を招きます。代表的なのが、orElse の引数が値があっても実行されるという評価タイミングの違いです。この記事では、よく使うメソッドを一通り紹介したうえで、すべてのコードをJava 21で実際に実行し、その出力を載せて解説します。使うべき場所・使わない場所の判断表と、nullチェックの入れ子を書き直す例も紹介します。

Optionalのメソッド早見表

迷ったら、map で変換して、orElse・orElseGet・orElseThrow のどれかで取り出す、が基本の形です。get() は使わずに済むように書きます。

この記事のサンプルと実行方法

サンプルは、ユーザーをIDで探すメソッドを中心にしています。見つからないことが普通にありうるので、戻り値をOptionalにしています。

record User(String id, String name, String email, Address address) {}
record Address(String city) {}

static Map<String, User> db = Map.of(
    "u1", new User("u1", "佐藤", "sato@example.com", new Address("東京")),
    "u2", new User("u2", "鈴木", null, null)
);

static Optional<User> findById(String id) {
    return Optional.ofNullable(db.get(id));
}

実行は、Java 21の単一ファイル実行（java OptionalDemo.java）で行いました。「u1」は全項目あり、「u2」はメールと住所がnull、「zz」は存在しないIDです。

Optionalの作り方：of・ofNullable・empty

System.out.println(Optional.of("abc"));
System.out.println(Optional.ofNullable(null));
System.out.println(Optional.empty());
Optional.of(null);

Optional[abc]
Optional.empty
Optional.empty
Optional.of(null) -> NullPointerException

Optional.of は「nullのはずがない」ことの確認も兼ねています。nullかもしれない値（Mapの get の結果など）には、ofNullable を使います。

値の取り出し方：orElse・orElseGet・orElseThrow

System.out.println(findById("u1").map(User::name).orElse("不明"));
System.out.println(findById("zz").map(User::name).orElse("不明"));
findById("zz").orElseThrow(() -> new IllegalArgumentException("ユーザーが見つかりません: id=zz"));
findById("zz").orElseThrow();
findById("zz").get();

佐藤
不明
orElseThrow(supplier) -> ユーザーが見つかりません: id=zz
orElseThrow() -> java.util.NoSuchElementException: No value present
get() -> java.util.NoSuchElementException: No value present

get() を使わない理由

実行結果のとおり、get() と引数なしの orElseThrow() は、まったく同じ動きをします。違うのは名前だけです。get() は「必ず取れる」ように見えるため、空のときに例外になることが読み取りにくく、Javaの公式ドキュメントでもget() の代わりに orElseThrow() を使うことが推奨されています。

さらに実務では、No value present というメッセージだけでは、何が見つからなかったのかがわかりません。業務のエラーとして扱うなら、orElseThrow(() -> new UserNotFoundException(id)) のように、調査に必要な値を入れた例外にします。

orElseとorElseGetの違い：評価タイミングを実行して確認

orElse の引数は、Optionalに値があってもなくても、必ず先に実行されます。Javaのメソッド呼び出しでは、引数の値を先に計算してからメソッドを呼ぶためです。一方、orElseGet に渡すのは「値の作り方（関数）」なので、値がないときだけ実行されます。

static String loadDefault() {
    System.out.println("  loadDefault() が呼ばれた");
    return "ゲスト";
}

String a = Optional.of("佐藤").orElse(loadDefault());
String b = Optional.of("佐藤").orElseGet(OptionalDemo::loadDefault);
String c = Optional.<String>empty().orElseGet(OptionalDemo::loadDefault);

[値がある場合 orElse]
  loadDefault() が呼ばれた
  結果=佐藤
[値がある場合 orElseGet]
  結果=佐藤
[値がない場合 orElseGet]
  loadDefault() が呼ばれた
  結果=ゲスト

値が「佐藤」とわかっているのに、orElse では loadDefault() が呼ばれています。結果は同じでも、裏で余計な処理が走っています。

余計な処理が「副作用」だと、データが変わる

既定値を作る処理が、DBへの保存のような副作用（戻り値以外に、外の状態を変える処理）を持っていると、問題はもっとはっきり現れます。

User u1 = Optional.of(found).orElse(createAndSaveGuest());
User u2 = Optional.of(found).orElseGet(OptionalDemo2::createAndSaveGuest);

  ゲストを作成してDBに保存しました（1件目）
  結果=佐藤 / 保存件数=1
  結果=佐藤 / 保存件数=1

ユーザーが見つかっているのに、orElse の行でゲストが1件保存されました。orElseGet の行では、保存は行われていません。

変換と絞り込み：map・flatMap・filter

map：中身を変換する（nullになったら空）

System.out.println(findById("u1").map(User::address).map(Address::city).orElse("住所なし"));
System.out.println(findById("u2").map(User::address).map(Address::city).orElse("住所なし"));
System.out.println(findById("u2").map(User::address));

東京
住所なし
Optional.empty

map に渡した関数がnullを返すと、結果は空のOptionalになります。そのため、user.getAddress().getCity() のような「途中がnullかもしれない」たどり方を、nullチェックなしで安全に書けます。

flatMap：Optionalを返す関数を使うとき

Optional<Optional<String>> nested = findById("u1").map(u -> Optional.ofNullable(u.email()));
Optional<String> flat = findById("u1").flatMap(u -> Optional.ofNullable(u.email()));

map で Optional を返すと: Optional[Optional[sato@example.com]]
flatMap なら: Optional[sato@example.com]

変換する関数そのものがOptionalを返すときは、flatMap を使います。map だとOptionalが二重に包まれてしまいます。Optionalを返すメソッド（findById など）をつなげるときに使います。

filter：条件に合うときだけ残す

findById("u1").map(User::email).filter(e -> e.endsWith("@example.com")).isPresent();  // true
findById("u1").map(User::email).filter(e -> e.endsWith("@example.org")).isPresent();  // false

条件に合わなければ空になります。「あるけれど使えない値」を、「ない」と同じ扱いにまとめられます。

あるとき・ないときの処理：ifPresentOrElse・or・stream

findById("u1").ifPresentOrElse(
    u -> System.out.println("見つかった: " + u.name()),
    () -> System.out.println("見つからない"));

String v = findInCache("k1").or(() -> findInDb("k1")).orElse("なし");

List<String> emails = Stream.of("u1", "u2", "zz")
    .map(OptionalDemo::findById)
    .flatMap(Optional::stream)
    .map(User::email)
    .filter(Objects::nonNull)
    .toList();

見つかった: 佐藤
  cacheを検索
  DBを検索
  結果=DBの値
[sato@example.com]

or はOptionalを返すので、そのあとに map や orElse をつなげられます。最終的な既定値を決める orElse と、代わりの探し先を決める or と覚えると使い分けやすくなります。

直す前と後：よくある書き方の改善

nullチェックの入れ子 → mapのチェーン

// 直す前
static String cityBefore(User user) {
    if (user != null) {
        Address address = user.address();
        if (address != null) {
            String city = address.city();
            if (city != null) {
                return city.toUpperCase();
            }
        }
    }
    return "UNKNOWN";
}

// 直した後
static String cityAfter(User user) {
    return Optional.ofNullable(user)
        .map(User::address)
        .map(Address::city)
        .map(String::toUpperCase)
        .orElse("UNKNOWN");
}

4つのパターン（userがnull、addressがnull、cityがnull、すべてあり）で、結果が同じになることを確認しました。

  before=UNKNOWN after=UNKNOWN
  before=UNKNOWN after=UNKNOWN
  before=UNKNOWN after=UNKNOWN
  before=OSAKA after=OSAKA

isPresent() と get() の組み合わせ → map と orElse

// 直す前：nullチェックと同じ書き方になっている
String name;
if (opt.isPresent()) {
    name = opt.get().name();
} else {
    name = "不明";
}

// 直した後
String name = opt.map(User::name).orElse("不明");

isPresent() と get() の組み合わせは、nullチェックを別の名前で書いているだけです。map と orElse にすると、1行で意図が伝わり、get() の呼び忘れや確認漏れも起きません。

使うべき場所・使わない場所

Javaの公式ドキュメントには、次のように書かれています。Optionalは主に、「結果なし」を表す必要がはっきりあり、nullを使うと誤りを招きやすい場面での、メソッドの戻り値の型として使うためのものです。

フィールドに使うと、シリアライズできない

static class Holder implements Serializable {
    Optional<String> nickname = Optional.empty();
}

  java.io.NotSerializableException: java.util.Optional

Optionalは Serializable を実装していません。セッションに保存するオブジェクトや、キャッシュのようにシリアライズされるクラスのフィールドにすると、実行時にエラーになります。フィールドは普通の型のまま持ち、getterで Optional.ofNullable(nickname) を返す形にします。

Optional型の変数にnullを入れない

Optional<String> bad = null;
bad.isPresent();

Cannot invoke "java.util.Optional.isPresent()" because "<local8>" is null

公式ドキュメントでも、Optional型の変数は、それ自体をnullにしてはならず、必ずOptionalのインスタンスを指すべきとされています。Optionalを返すメソッドで return null; と書くと、呼び出す側はnullチェックとOptionalの確認の両方が必要になり、Optionalを使う意味がなくなります。ないときは Optional.empty() を返します。

※ "<local8>" と表示されているのは、変数名の情報を含めずにコンパイルされたためです。同じコードを javac -g（変数名などのデバッグ情報を含める指定）でコンパイルして実行すると、because "bad" is null と変数名が表示されることを確認しました。

数値にはOptionalInt

OptionalInt max = IntStream.of().max();
System.out.println(max + " " + max.orElse(0));
System.out.println(IntStream.of(3, 9, 4).max());

OptionalInt.empty 0
OptionalInt[9]

IntStream の max() や average() は、要素が0件のこともあるため、OptionalInt・OptionalDouble を返します。

よくある間違いのチェックリスト

よくある質問

Q. Optionalを使えば、NullPointerExceptionは起きなくなりますか？ A. なくなるわけではありません。Optionalは「ないかもしれない」ことを型で伝えるための仕組みで、get() を使ったり、Optional型の変数にnullを入れたりすれば、例外は起きます。NullPointerExceptionの原因の調べ方は、同シリーズの「NullPointerExceptionの原因と対処」で解説しています。

Q. orElse(null) は使ってもいいですか？ A. Optionalを使わない古いコードやライブラリにnullを渡す必要がある、境界の部分では使います。自分のコードの中では、Optionalのまま map などでつなげる方が、nullを再び持ち込まずに済みます。

Q. Spring Data JPAの findById がOptionalを返すのはなぜですか？ A. IDで探しても見つからないことが普通にありうるためで、まさにOptionalの本来の用途です。サービス層で findById(id).orElseThrow(() -> new OrderNotFoundException(id)) のように、「ないときにどうするか」を決めます。

Q. isEmpty() と !isPresent() は違いますか？ A. 結果は同じです。Java 11で追加された isEmpty() の方が、否定の ! を読まずに済むぶん、意図が伝わりやすくなります。

まとめ

• Optionalは「ないかもしれない」を型で表すもの。主な用途はメソッドの戻り値
• 作るときは、nullかもしれない値なら ofNullable、ないときは Optional.empty()（nullを返さない）
• 取り出しは orElse・orElseGet・orElseThrow。get() は使わず、例外には調査に必要な値を入れる
• orElse の引数は、値があっても実行される（実行結果で確認）。処理が必要な既定値は orElseGet
• 変換は map、Optionalを返す関数なら flatMap、代わりの探し先は or
• フィールド・引数・コレクションには使わない。フィールドはシリアライズできず、コレクションは空で表せる
• isPresent() ＋ get() や、nullチェックの入れ子は、map ＋ orElse のチェーンに書き直せる

株式会社RJCでは、読みやすく安全なJavaのコードの書き方を、日々のレビューの中で仲間と学び合っています。こうした知識を共有しながら、日々技術を磨いています。

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