자바의 원시 타입과 참조 타입에 대해
자바의 데이터타입에는 크게 두 가지가 있다.
1. 원시 타입(Privimitive Type) - Effective Kotlin 책에서는 기본 자료형이라 표기하고 있다.
2. 참조 타입(Reference Type) Effective Kotlin 책에서는 랩(wrap)한 자료형이라 표기하고 있다.
원시 타입은 정수, 실수, 문자, 논리 리터럴등의 실제 데이터 값을 저장하는 타입이다.
원시 타입의 예) boolean, char, byte, short, int, long, float, double 과 같은 실제 데이터
참조 타입은 객체(Object)의 번지를 참조(주소를 저장)하는 타입으로 메모리 번지 값을 통해 객체를 참조하는 타입이다.
참조 타입의 예)문자열, 배열, Enum, 클래스, interface등이 있다.
원시 타입과 참조 타입의 차이
- nullable 여부
원시 타입은 null을 담을 수 없지만, 참조 타입은 가능하다.
int i = null; // Error!
Integer integer = null; // Good!- 제너릭 사용 가능 여부
원시타입은 제너릭 타입에서 사용할 수 없지만, 참조 타입은 가능하다.
List<Int> list; // 불가능
List<Integer> list; // 가능- 접근 속도
원시 타입은스택 메모리에 저장되며 접근할 때 한번의 참조면 충분하다.
하지만 참조 타입은 하나의 인스턴스이기 때문에스택메모리에는 참조 값만 존재하고, 실제 값은힙 메모리에 존재한다. 값을 필요로 할때 언박싱 과정을 거쳐야하니 접근속도가 느리다.
코틀린에서의 원시 타입과 참조 타입?
코틀린은 원시 타입과 참조타입을 따로 구분하지 않는다.
즉 자버처럼 int와 Integer로 구별하지 않으며 int하나만 존재한다.
그렇다면 문자열, 배열, 클래스와 같은 참조 타입을 어떻게 표현할까? 이는 코틀린/JVM에서 컴파일 시 자동으로 원시 타입과 참조 타입을 결정해서 만들어 준다.
nullable
위에서 설명했듯이 코틀린에서의 nullable한 타입 (Int?, Boolean? 등)은 자바의 원시타입으로 표현할 수 없기에 wrapper type 즉 참조 타입으로 컴파일 된다.
val nullabelInt: Int? = null
Integer nullabelInt = (Integer)null;generic
또한 제너릭의 경우도 참조 타입으로 컴파일된다. null값 이나 nullable타입을 사용하지 않았음에도 Integer리스트로 만들어지는 것을 볼 수 있다.
val listOfInts = listOf(1, 2, 3)
List listOfInts = CollectionsKt.listOf(new Integer[]{1, 2, 3});Any, Any?
자바에서는 Object가 최상위 계층이며 코틀린에서는Any가 모든 타입의 최상위 계층이다.
즉 Any타입은 컴파일 시 Object로 변환된다.
그렇다면 Any, Any?는 각각 무슨 타입으로 변환될까?
val anyType: Any = "any"
val nullableAny: Any? = "any?"Object는 참조 타입으로 nullable함으로 다음 결과는 동일한 Object를 반환한다.
private static final Object anyType = "any";
private static final Object nullableAny = "any?";
public static final Object getAnyType() {
return anyType;
}
public static final Object getNullableAny() {
return nullableAny;
}Nothing, Nothing?, Unit, Unit?
Nothing은 어떤 값도 포함하지 않는 타입이며, 모든 타입의 서브 클래스이다. private constructor로 정의되어 있어 인스턴스를 생성할 수 없다.
/**
* Nothing은 인스턴트 생성이 불가능하다. 이는 값이 존재하지 않는다는 것을 나타내기 위해 사용된다.
* 예를 들어 함수가 Nothing을 반환한다면 그 함수는 언제나 exception을 throws해야 한다.
*/
public class Nothing private constructor()위의 설명과 같이 언제나 excepiton을 반환하는 함수, 종료되지 않는 함수(무한 루프를 빠져나오지 못하는 함수)는 Nothing을 반환해야 한다.
언제나 예외를 반환하는 함수를 코틀린/JVM에서는 어떻게 디컴파일할까?
fun nothingFunc(): Nothing {
throw Exception("Nothing") // Nothing을 반환하는 함수에서는 어떠한 것도 return할 수 없다.
}이는 Void 및 Throwable로 디컴파일 되는 것을 확인할 수 있다.
public static final Void nothingFunc() {
throw (Throwable)(new Exception("Nothing"));
}그렇다면 Nothing?은 어떨까? 이러한 함수는
1. 종료되지 않는 함수
2. 예외를 던지는 함수
3. null을 리턴하는 함수
로 경우의 수가 나뉠 수 있다.
fun nothingFunc(): Nothing? {
return null
}null을 반환하는 다음과 같은 함수를 디컴파일해보자
public static final Void nothingFunc() {
return null;
}이는 Void함수 내에서 null을 반환하는 함수로 디컴파일 되는 것을 확인할 수 있다.
이는 클린코드에서 말하는 NULL을 반환하거나 인수로 전달하지 마라에 위반하는 것을 알 수 있다. 이에 따라 코틀린에서도 Nothing?과 같은 명확하지 않은 반환타입을 쓰는 것은 옳지 않다.
그렇다면 Unit은 Void로 디컴파일 되며 Unit?은 어떠한 타입을 반환할까?
fun unitFunc(): Unit? {
return null
}public static final Unit unitFunc() {
return null;
}자바에서도 Unit이라는 Object를 사용하여 null을 반환해주고 있다. 해당 Unit 오브젝트는 코틀린/JVM에 존재하는 오브젝트로 void는 null을 반환할 수 없으니 void와 동일한 타입을 가지지만, null을 리턴할 수 있는 Unit을 사용해 null을 반환한다.
/**
* The type with only one value: the `Unit` object. This type corresponds to the `void` type in Java.
*/
public object Unit {
override fun toString() = "kotlin.Unit"
}코틀린에서는 효율성을 위해 원시타입(기본 자료형)을 사용하라
효율성 - 불필요한 객체 생성을 피하라에서 공부했던 내용 중 하나이다.
JVM은 숫자와 문자 등의 기본적인 요소를 나타내기 위한 특별한 기본 내장 자료형을 가지고 있다. 이를 기본 자료형(primitives)라고 한다. 코틀린/JVM 컴파일러는 내부적으로 최대한 이러한 기본 자료형을 사용한다. 다만 다음과 같은 두 가지 상황에는 기본 자료형을 랩(wrap)한 자료형(참조 타입)이 사용된다.
- nullable한 타입을 연산할 때
- 타입을 제네릭으로 사용할 때
Kotlin.Int == java.int
Kotlin.Int? == Java.Integer
Kotlin.List<Int> == Java<Integer>참조 타입 대신 원시 타입을 사용하게 코드를 최적화 해야 한다. 하지만 이런 코드의 최적화는 숫자에 대한 작업이 여러 번 반복되어야(큰 컬렉션을 처리할 때) 의미가 있다.
참고 자료:
