[effective java] 아이템 61. 박싱된 기본 타입보다는 기본 타입을 사용하라.

 

 

 

 

 

 

핵심 정리

 

가능하면 기본 타입을 사용하고, 사용해야 할 경우 박싱된 기본 타입을 사용하라.

기본 타입과 박싱된 기본 타입의 차이를 고려해서 사용해야 한다.

 

 

 

 

 

기본 타입 vs 참조 타입(박싱된 기본 타입)

 

 

기본 타입

• 예
  • boolean, byte, short, int, long, float, double, char

 

참조 타입

• Integer, Double, Boolean, String, List 등

 

기본 타입과 참조 타입 차이점

1. 식별성(Identity)
   • 기본 타입: 값을 비교할 때 == 연산자를 사용한다.
   • 박싱 타입: == 연산자는 두 객체의 참조값(메모리 주소)을 비교한다.
2. null 가능성
   • 기본 타입: null 값을 가질 수 없다.
   • 박싱 타입: null 값을 가질 수 있다.
3. 성능과 메모리 효율
   • 기본 타입은 메모리에 직접 값을 저장하므로, 박싱 타입보다 메모리 효율이 좋다.
   • 기본 타입은 박싱/언박싱 과정이 필요 없으므로 성능 면에서 더 우수하다.

 

 

 

 

예시 1
: == 연산자

 

// Integer 값을 오름차순으로 정렬하는 비교자
// 잘못 구현된 비교자
Comparator<Integer> naturalOrder =
  (i, j) -> (i < j) ? -1 : (i = j ? 0 : 1);
  
naturalOrder.compare(new Integer(42), new Integer(42)) // 1 출력

• 첫 번째 비교 (i < j)
  • 자동으로 오토 언방싱을 수행하여 Integer를 int로 변환하고 값을 비교한다.
• 두 번째 비교 (i == j)
  • 오토 언박싱이 수행되지 않아, 두 참조가 같은 객체를 가리키는지를 검사한다.

 

위 예시에서는 두 번째 비교 (i == j)에서 false를 반환하고, 1을 반환하게 된다.

 

// 문제를 수정한 비교자
Comparator<Ineteger> naturalOrder = (iBoxed, jBoxed) -> {
	int i = iBoxed, j = jBoxed;  // 오토 박싱
    return i < j ? -1 : (i == j ? 0 : 1);

전체 코드 예시는 아래와 같다.

import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;
import java.util.List;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Comparator<Integer> naturalOrder = (iBoxed, jBoxed) -> {
            int i = iBoxed, j = jBoxed;  // Auto-unboxing
            return i < j ? -1 : (i == j ? 0 : 1);
        };

        List<Integer> numbers = Arrays.asList(5, 2, 3, 1, 4);
        numbers.sort(naturalOrder);

        for (int number : numbers) {
            System.out.println(number);
        }
    }
}​

• Java에서 기본 타입을 비교하는 비교자가 필요할 경우, Comparator.naturalOrder() 메소드를 사용하면 편리하다.
• 자체적으로 비교자를 만들 경우, 비교자 생성 메소드나 기본 타입을 인자로 받는 정적 compare 메소드를 사용해야 한다.

비교자 생성 메소드
- ex: Comparator.comparing, Comparator.comparingInt 등
- 제공받은 함수를 사용하여 두 객체를 비교하는 Comparator를 생성한다.

// Person::getAge 함수를 사용하여 각 Person의 나이를 가져와 비교한다.
List<Person> people = ...;
people.sort(Comparator.comparingInt(Person::getAge));​

정적 compare 메소드
- ex. Integer.compare, Double.compare 등
- 두 기본 타입 값을 비교하여 그 결과를 반환한다.

int result = Integer.compare(5, 3);  // 1 반환

 

❔ Comparator.naturalOrder()

Java 8에서 도입된 메소드로, 'Comparable' 인터페이스를 구현하는 객체에 대해 natural ordering을 제공하는 Comparator를 반환한다.

 

 

 

 

 

예시 2
: null 가능성

 

기본 타입과 참조 타입이 혼용되는 연산에서는 자동으로 박싱된 기본 타입이 언방싱되어 기본 타입 값으로 변환된다.

 

public cass Unbelievable {
	static Integer i;  // NPE 예외 발생
    
    public static void main(String[] args){
    	if (i == 42)
        	System.out.println("믿을 수 없군!");
    }
}

 

• 문제 발생 원인
  • i는 선언 시에 초기화되지 않으므로 초기값이 null이다.
  • main 메소드에서 null값과 42와 비교하면 NullPointerException을 발생한다.
  • i == 42 연산에서 기본 타입과 박싱된 참조 타입이 혼용되므로, i는 int로 변환된다.
  • 이때 null 참조를 언박싱하면서 NPE가 발생한다.
• 해결 방법
  • i를 int형으로 선언하면 이 문제를 해결할 수 있다.

 

 

 

 

예시 3
: 성능과 메모리 효율

 

public static void main(String[] args) {
	Long sum = 0L; // 박싱된 기본 타입
    for (long i = 0; i <= Integer.MAX_VALUE; i++) {
    	sum += i;
    }
    System.out.println(sum);
}

 

• 문제 발생 원인
  • sum을 박싱된 기본 타입으로 선언하여, 박싱과 언박싱이 반복해서 일어나 성능이 저하된다.
• 해결 방법
  • sum를 long형으로 선언하면 이 문제를 해결할 수 있다

 

 

 

 

 

박싱된 기본 타입을 써야하는 경우

 

1. 컬렉션의 원소, 키, 값으로 사용해야 한다.
2. 매개변수화 타입이나 매개변수화 메소드(5장)의 타입 매개변수에 사용해야 한다.
   • 자바는 타입 매개변수로 기본 타입을 지원하지 않기 때문이다.
   • ex. ThreadLocal<int>는 불가능, ThreadLocal<Integer>는 가능
3. 리플렉션(item 65)을 통해 메소드를 호출할 때 사용해야 한다.