[이펙티브 자바] 아이템 6 - 불필요한 객체 생성을 피하라

똑같은 객체를 매번 생성하기보다는, 객체 하나를 재사용하는 것이 속도와 메모리 사용 측면에서 훨씬 효율적일 때가 많다.

아래는 주어진 문자열이 유효한 로마 숫자인지 확인하는 메서드를 작성한 예시이다.

static boolean isRomanNume ral(String s) {
		return s.matches("(?=• )M*(C[MD] |D?C{0,3})"
		+ "(X[CL]|L?X{0,3})(I[XV]|V?I{0,3})$");
}

• String.matches 메서드는 내부적으로 Pattern 인스턴스를 사용한다.
• 다시 말해, String.matches()는 주어진 정규 표현식을 컴파일하여 Pattern 객체를 만들고, 그 패턴을 사용해 문자열이 정규식에 일치하는지 확인하는 과정을 수행한다.
• 이는 정규 표현식으로 문자열 형태를 확인하는 가장 쉬운 방법이지만, 성능이 중요한 상황에서 반복해서 사용하기에는 적합하지 않다.
• 이 메서드가 내부에서 만드는 정규표현식용 Pattern 인스턴스는, 한 번 쓰고 버려져서 곧바로 GC(Garbage Collection) 대상이 된다.
• Pattern은 입력받은 정규표현식에 해당하는 유한 상태 머신(finite state machine)을 만들기 때문에 인스턴스 생성 비용이 높다.
• 유한 상태 머신?
  • Parttern 클래스가 정규 표현식이 어떻게 문자열과 일치하는지 결정하는 처리 구조를 말함
  • 이는 문자열을 한 글자씩 처리하기 때문에 인스턴스 비용이 높아짐

성능을 개선하려면 Pattern 인스턴스 클래스 초기화 과정에서 캐싱해두고, 이를 나중에 재사용하면 된다.

public class RomanNumerals {
		private static final Pattern ROMAN = Pattern.compile(
		"시?=.)M시(:[MD] |D?C{0f3})"
		+ "(X[CL]|L?X{0,3})(I[XV]|V?I{0,3})$")；
		
		static boolean isRomanNume ral(String s) {
				return ROMAN.matcher(s).matches();
		}
}

• 정규표현식을 표현하는 (불변인) Pattern 인스턴스를 클래스 초기화(정적 초기화) 과정에서 직접 생성해 캐싱해두고, 나중에
  isRomanNumeral 메서드가 호출될 때마다 이 인스턴스를 재사용한다.

오토박싱과 언박싱

Integer num = 10;  // int 타입인 10이 자동으로 Integer 객체로 변환
int n = num;  // Integer 객체 num이 자동으로 int로 변환

• 기본 타입(Primitive Types): Java의 원시 자료형으로, 성능을 최적화하기 위해 객체가 아닌 메모리 효율적인 방식으로 값을 저장
  • 예: int, char, boolean, double 등
• 박싱된 타입(Wrapper Types): 기본 타입을 객체로 감싸는 클래스로, 기본 타입을 객체로 다룰 수 있도록 해줌
  • 예: Integer (for int), Character (for char), Boolean (for boolean), Double (for double) 등

특성	Primitive Types	Wrapper Types
메모리	스택에 값이 직접 저장	힙 메모리에 객체로 저장
초기화 값	0	null
null 허용 여부	불가능	가능
성능	더 빠름	더 느림
객체 기능 제공	제공되지 않음	다양한 메서드 제공

• 오토방식(Auto Boxing): 기본 타입 → 박싱된 타입으로 자동 변환되는 과정
• 오토박싱이 제공하는 편리함 뒤에는 객체 생성 비용이 숨어 있다. 박싱된 타입은 객체이므로, 새로운 객체가 매번 생성되면 메모리와 성능에 영향을 미친다.
• 특히, 반복적으로 오토박싱이 일어나는 경우 불필요한 객체가 다수 생성될 수 있으며, 이는 GC(Garbage Collection)의 부담을 가중시킬 수 있다.

결론

• 불필요한 객체 생성을 피하자
• 박싱된 기본 타입보다는 기본 타입을 사용하고, 의도치 않은 오토박싱이 숨어들지 않도록 주의하자