정규표현식을 검사를 더 효율적으로 해보자!

공병주(Chris)·2022년 2월 16일

Java

Java를 탄탄히

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여러 프로그램을 만들다보면, 분명 문자열에 대한 유효성 검사를 할 일이 많을 것이다.

ex) 숫자로만 이루어져있는가? 특정한 문자만으로 이루어져있는가 등등

필자는 아래와 같이 String의 matches 메소드를 통해서 문자열 검사를 해왔었다.

public class Id {
    private static final String ID_REGEX = "^[a-zA-Z]+$";
    private static final String INVALID_ID_EXCEPTION_MESSAGE = "아이디는 영문만 가능합니다.";

    public Id(final String value) {
        if (!value.matches(ID_REGEX)) {
            throw new IllegalArgumentException(INVALID_ID_EXCEPTION_MESSAGE);
        }
    }
}

위와 같은 방식으로 코드를 치던 어느 날, 코드 리뷰어에게 성능에 대한 피드백을 받았다.

String.matches() 의 동작방식

위의 코드 동작 방식을 살펴보자

String의 matches 메소드는 내부적으로 Pattern의 matches 메소드를 실행시킨다.인자는 정규표현식과 String 자기 자신 객체이다.

Pattern p = Pattern.compile(regex);

Pattern의 matches는 compile 메소드에 regex를 넘겨
우리가 지정한 정규표현식을 컴파일 하며 Pattern 객체를 생성한다.

Matcher m = p.matcher(input);

정규표현식에 대한 정보를 가진 Pattern 객체의 matcher 메소드에 검사하려는 값을 넘겨 Matcher를 생성한다.

return m.matches();

Matcher의 matches 메소드를 통해 검사대상이 정규표현식에 맞는지를 반환한다.

String의 matches는 위와 같은 플로우로 실행된다.

String matches의 성능적인 문제

위와 같이 그냥 String의 matches 메소드를 통해 정규표현식 검사를 하면 참 편한다.

하지만, 결론적으로 이는 성능적으로 좋지 못하다.

Pattern p = Pattern.compile(regex);

위의 코드가 실행되면
Pattern은 입력받은 정규표현식에 대해 유한 상태 기계(finite state machine)을 만드는데,
이는 인스턴스의 생성 비용이 높다. (Pattern 객체를 만드는 것은 비용이 높다는 것이다)

new Name("Chris"); //-> Pattern 객체 생성
new Name("Roma");  //-> Pattern 객체 생성
new Name("Alex");  //-> Pattern 객체 생성

//생성자 내부의 String의 matches가 실행될 때마다 Pattern 객체가 생성된다.