DartのNullセーフティ: 安全で堅牢なコードを書くためのガイド

Dartは、バージョン2.12から「Nullセーフティ」という革新的な機能を導入しました。
この機能は、開発者がnull参照エラーを回避するために設計されています。

そして、より安全で堅牢なコードを書くことを可能にします。
この記事では、DartのNullセーフティの考え方や実装方法、そしてベストプラクティスについて詳しく解説します。

Nullセーフティの基本概念

Nullセーフティは、Dartにおける型システムの強化です。
これにより、デフォルトで型は非null可能となります。

そのため、明示的に許可しない限り、変数はnull値を持つことができません。
このような仕組みにより、null参照エラーの発生を未然に防ぎ、コードの信頼性を向上させることができます。

非null可能型とnull可能型

非null可能型は、null値を許可しません。
例えば、int型の変数はint myNumber;と宣言した場合、myNumberはnullを持つことができません。

一方、null可能型は?を使ってnullを許可する型を宣言できます。
例えば、int? myNullableNumber;とすると、myNullableNumberはnullを持つことが可能です。

Nullセーフティの実装方法

Optional Types

Dartでは、?を使ってnull可能な型を定義します。
例えば、int?はnullを許可する整数型です。

これにより、nullを許可する必要がある場合に明示的に指定できます。

int? nullableInt;
nullableInt = null; // これは許可されます

Null Assertion Operator

Dart言語には、Null Assertion Operator (!)という機能があります。
これは、null可能な値を非null可能な型に変換する演算子です。

int? nullableInt = 5;
int nonNullableInt = nullableInt!; // nullableIntがnullでないことを保証

ただし、この演算子の使用は推奨されません。
もし値がnullだった場合、実行時エラーが発生してしまうためです。

代わりに、以下のような安全な方法を使用することをお勧めします。

// より安全な方法
int? nullableInt = 5;
int nonNullableInt = nullableInt ?? 0; // nullの場合は0を使用

if文による事前チェック
??演算子によるデフォルト値の設定
null値の場合の適切なエラーハンドリング

Late Initialization

lateキーワードは、変数を「後で初期化する」と宣言するための機能です。
これは主に以下のような場面で使用します。

クラスのフィールドを、コンストラクタではなく別のメソッドで初期化したい場合
初期化コストが高い処理を、実際に使用されるまで遅延させたい場合

以下は具体的な例です。

class UserProfile {
  // データベースから取得する重いデータ
  late String biography;
  
  // ユーザーが実際にプロフィールページを開いたときに初期化
  void loadBiography() {
    biography = fetchBiographyFromDatabase(); // 実際のデータ取得
  }
  
  // biographyを使用する前に必ずloadBiography()を呼び出す必要がある
  void displayProfile() {
    print(biography); // 初期化されていない場合は実行時エラー
  }
}

lateの重要な特徴は以下の通りです。