[이펙티브 자바] 불필요한 객체 생성

🏠 불필요한 객체 생성을 피하라

같은 기능의 객체를 매번 생성하기 보다는, 객체 하나를 재사용하는 편이 나을 때가 많다.

 

String s = new String("bikini"); //호출될 때마다 String 인스턴스 생성

String s = "bikini"; //하나의 인스턴스를 사용하며 JVM 안에서 같은 객체를 재사용함이 보장됨

 

생성자를 통해, 매번 새로운 객체를 생성하는 것보다는, 정적 팩터리 메서드를 사용해 불필요한 객체 생성을 피하는 것이 좋다.

 

🔥 생성 비용이 아주 비싼 객체도 있다.

static boolean isRomanNumeral(String s) {
	return s.matches("^ ~)" + "(X[CL ~");
}

위 메서드의 문제점은 String.matches 를 사용하는데에 있다.

String.matches 메서드는 내부에서 Pattern 인스턴스를 생성하고 한 번 사용하고 버려지기 때문에 GC 의 관리 대상이 된다. Pattern 인스턴스는 입력받은 정규표현식에 해당하는 유한상태머신을 만들기 때문에 인스턴스 생성 비용이 높다.

유한상태머신(finite state machine) 이란 입력 심볼의 문자열을 입력으로 받아 상태를 변경하는 계산 모델이다.

 

때문에 성능을 개선하기 위해선 필요한 정규표현식을 클래스 초기화 과정에서 불변 Pattern 인스턴스로 만들고 메서드가 호출될 때마다 해당 인스턴스를 재사용하면 된다.

public class RomanNumerals {
	private static final Pattern ROMAN = Pattern.compile(
    	"^ ~)" + "(X[CL ~");
	
	static boolean isRomanNumeral(String s) {
		return ROMAN.matcher(s).matches();
	}
}

메서드의 개선으로 메서드가 호출될 때마다 인스턴스를 생성하는 것이 아닌, 미리 불변객체로 선언한 ROMAN 인스턴스를 재사용함으로서 성능을 향상시킬 수 있다. (실제로 6.5배가 빨라졌다고 한다.)

 

저자는, isRomanNumeral(String s) 메서드가 한번도 호출되지 않을 때 불필요하게 인스턴스를 생성해 성능이 저하되지 않을까 우려는 크게 중요하지 않다고 말했다. 지연 초기화 코드는 구현이 상당히 복잡한데, 그에 비해 성능은 크게 개선되지 않기 때문이다.

 

🔥 Map.keySet()

어댑터는 실제 작업을 뒷단 객체에 위임하고, 자신은 제2의 인터페이스 역할을 해주는 객체를 의미한다.

즉, 어댑터는 뒷단 객체만 관리하면 될 뿐더러 뒷단 객체 하나당 어댑터 하나씩 매핑되면 충분하다.

 

Map 인터페이스의 keySet 메서드는 Map 객체 안의 키 전부를 담은 Set 어댑터(View) 를 반환한다.

반환된 Set 인스턴스가 가변일지라도, 반환된 인스턴스가 기능적으로 모두 똑같다.

즉 반환된 객체 중 하나를 수정하면 모든 객체가 따라서 바뀐다. 모두 같은 Map 인스턴스를 대변하기 때문이다.

때문에 KeySet이 어댑터 객체를 여러개 만들어도 상관없지만, 그럴 필요도 이득도 없다.

 

🔥 오토박싱

오토박싱(Autoboxing)은 기본 타입(int, long, double 등)을 기본 타입의 Wrapper 클래스(Integer, Long, Double 등) 객체로 자동 변환해주는 것을 의미한다.
반대로, Unboxing은 Wrapper 클래스 객체를 기본 타입으로 변환해주는 것을 의미한다.

오토박싱은 기본 타입과 대응되는 박싱된 기본 타입의 구분을 흐려주지만, 완전히 없애주는 것은 아니다.

 

private static long sum() {
	Long sum = 0L;
    for (long i = 0; i <= Integer.MAX_VALUE; i++)
    	sum += i;
        
    return sum;
}

해당 메소드는 정확한 답을 내지만, 성능적으로는 훨씬 느리다. sum 변수를 long 이 아닌 Long 으로 선언했기 때문이다.

불필요한 Long 인스턴스가 더해질 때마다 오토박싱이 일어나기 때문에 long 타입인 i 를 Long 타입으로 생성해 (오토박싱) 계산한다.

단순히 sum 타입을 long 으로 바꿔주면 6.3 초에서 0.59초로 성능이 개선되는 것을 볼 수 있다.

 

 

🔥 정리

이번 아이템을 단순히 객체 생성은 비싸니 피해야한다 로 오해하면 안된다.

요즘 JVM 에서는 별일 하지 않는 객체를 생성하고 메모리 회수하는 일이 크게 부담되지 않기 때문에, 프로그램의 명확성, 간결성, 기능을 위해 객체를 추가 생성하는 일은 좋은 일이다.

거꾸로 무거운 객체가 아니라면, 단순히 객체 생성을 피하고자 개인적인 풀(pool) 을 만들지 말라고 권장한다.

DB 연결 같은 경우 생성비용이 비싸기 때문에 재사용하는 편이 낫지만, 일반적으로 자체 객체 풀은 코드를 헷갈리게 만드며 메모리 사용량을 늘려 성능을 떨어뜨린다.

방어적 복사가 필요한 상황에서 객체를 재사용했을 때의 피해는 미지의 버그와 보안 구멍으로 이끌지만, 불필요한 객체 생성은 그저 코드형태와 성능에만 영향을 끼치므로 개발자가 적절히 판단해 사용할 줄 알아야한다.