[Java] Immutable

Hyo Kyun Lee·2024년 10월 21일

Immutable Java

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1. 개요

자바의 참조형 변수(객체)는 힙 영역에 할당되고, 스택 영역에 지역변수나 스레드(실행을 유발하는 동작/메소드)가 할당된다.
참조형 변수, 즉 객체 생성 시 힙 영역에 데이터가 저장되며 이에 대한 참조값을 스택 영역에 저장한다.

이때 immutable object는 힙 영역에 저장된 데이터를 수정할 수 없는 객체를 의미한다.

2. 참조변수 예시

Integer i = 1;
i = 3;

힙 영역에 실제 데이터인 1이 할당되고 이를 참조변수 i가 스택 영역에서 참조받는데, 3을 할당하면 객체의 값이 변경된 것이 아니라, 힙 영역에 새로운 객체를 생성하고 이 객체에 대한 참조값을 변경한다.

그리고 기존 1을 가진 주소값은 gc에 의해 사라진다.

3. Immutable

static, final의 키워드를 사용하면 해당 객체는 불변객체, 즉 힙 영역의 데이터를 수정할 수 없는 객체로 되며 위 코드를 실행 시 컴파일 오류가 발생한다.

다만 list를 Immutable 선언해도 list.add 등 참조에 의해 값 변동이 일어날 수 있다. 이 경우 방어적 복사, 해당 객체의 복사본을 만들어 원본 참조 데이터를 수정할 수 없도록 유도해야 한다. 그렇지 않으면 Immutable이 소용없고 public 객체를 만드는 것과 다름없다.

4. 장단점

장점
-> 불변, thread safe하며 멀티스레드 환경에서 항상 동일한 값을 반환하므로 동기화를 신경쓰지 않아도 되며 성능상 이점이 존재한다.
단점
-> 방어적 복사 등 새로운 객체를 계속 생성하게 되면 gc가 되지 않고 변수가 남아있는 메모리 누수가 발생할 수 있으며, 이로 인한 성능저하가 발생할 수 있다.