[JAVA] 래퍼클래스(기본형&참조형)

김채원·2025년 2월 24일

Java TIL

1.기본형 & 참조형

a. 기본형 (primitive type)

int, long과 같이 변수에 사용할 값을 직접 넣는 데이터타입

b. 참조형(Reference type)

데이터에 접근하기 위한 주소를 저장하는 데이터 타입

변수에 객체가 담기면 해당 변수를 참조형변수라 부름
참조형 변수는 데이터가 저장된 메모리 주소를 가리킴 -> Heap 메모리 주소

2. 래퍼클래스(wrapper class)

a. 래퍼클래스

기본형을 객체로 감싸는 클래스

기본 자료형 (Primitive Type)	래퍼 클래스 (Wrapper Class)
`byte`	`Byte`
`short`	`Short`
`int`	`Integer`
`long`	`Long`
`float`	`Float`
`double`	`Double`
`char`	`Character`
`boolean`	`Boolean`

b.래퍼클래스를 사용하는 이유

기본형은 객체처럼 속성, 기능을 가질 수 x
따라서 기본형을 감싼 객체를 만들어 기능을 제공하면 편리하게 데이터처리를 할 수 있음

3. 오토박싱 & 언박싱

a. 오토박싱

기본형 -> 래퍼형으로 변환하는 과정

Integer num = 10;

위와 같이 원래라면 Integer 객체에 int 값을 바로 넣을 수 없지만
자바에서

Integer num = Integer.valueOf(10);

위 코드처럼 자동으로 처리해줘서 Integer타입으로 바로 변환 가능함
이를 오토박싱 이라고 부름

b.언박싱

래퍼형 → 기본형으로 변환하는 과정
오토박싱과 마찬가지로

Integer num1 = 10; 
int num = num1;

원래 int형 타입 변수를 Integer에 바로 넣어줄 수 없지만

int num1 = num1.intValue();

이렇게 자바에서 위 코드처럼 자동으로 처리해줘 int 타입으로 바로 변환 가능
이를 오토 언박싱 이라고 부름

4. 기본형과 래퍼형의 성능 비교

래퍼형은 내부적으로 데이터를 감싸고 있기때문에 연산시 불리
빠른 작업이 필요한 경우 기본형을 직접 활용하는 것이 좋은 선택

public class PrimitiveVsWrapperPerformance {
    public static void main(String[] args) {
        int iteration = 10_000_000; // 1000만 번 반복
        
        // 기본형 int 연산 성능 테스트
        long startTime1 = System.nanoTime();
        int sum1 = 0;
        for (int i = 0; i < iteration; i++) {
            sum1 += i;  // 기본형 연산
        }
        long endTime1 = System.nanoTime();
        long primitiveTime = endTime1 - startTime1;

        // 래퍼 클래스 Integer 연산 성능 테스트
        long startTime2 = System.nanoTime();
        Integer sum2 = 0;
        for (int i = 0; i < iteration; i++) {
            sum2 += i;  // 오토박싱 & 언박싱 발생
        }
        long endTime2 = System.nanoTime();
        long wrapperTime = endTime2 - startTime2;

        // 결과 출력
        System.out.println("기본형(int) 연산 시간: " + primitiveTime + " ns");
        System.out.println("래퍼 클래스(Integer) 연산 시간: " + wrapperTime + " ns");
        System.out.println("성능 차이 (배수): " + (double) wrapperTime / primitiveTime);
    }
}

이런식으로 조금 많은 양의 데이터를 계산하게 되면

성능의 차이가 꽤 나버린다

5. 개인적 궁금증

그리고 개인적인 궁금증 ,,
사실 실행해봤는데 말이 31배지 나는 큰 차이를 못느꼈다
왜냐면 기본형이 너무 빠른 연산을 해냈기 때문 ,,

그래서 오늘도 귀염둥이 지피티에게 물어본 결과
지피티피셜 문제 될 정도로 느리지는 않다고 한다

근데 이 말을 믿을 수 있냐 하면 기본형은 메모리를 4Byte 사용하지만,
래퍼형은 객체이므로 16Byte~24Byte 사용한다고 한다
메모리 상으로는 4 ~ 6배정도의 차이

그렇다면 1바이트를 연산하는데 컴퓨터는 얼마의 시간이 걸릴까 ?

RAM에서 돌린다고 가정해 1바이트를 처리하는데 100ns가 걸린다고 생각했다
100ns는 0.0000001초이므로
데이터 10만개를 1바이트로 처리하면 0.01초가 걸린다
래퍼형은 16~24바이트를 사용한다 했으므로 가장 크게 잡아도 0.24초
이정도면 사실 지양할것까진 없는것 아닌가?