Primitive vs Wrapper class
아래 8개의 기본 타입에 해당하는 데이터를 객체로 포장해 주는 클래스를 래퍼 클래스(Wrapper Class)라고 한다.
이러한 래퍼 클래스는 모두 java.lang 패키지에 포함되어 제공된다.
자바의 기본 타입에 대응하여 제공하고 있는 래퍼 클래스는 다음과 같다.
| Primitive | size | Wrapper class | size |
|---|---|---|---|
| byte | 8 bits | Byte | 128 bits |
| boolean | 1 bit (8 bits) | Boolean | 128 bits |
| char | 16 bits | Character | 128 bits |
| double | 64 bits | Double | 192 bits |
| float | 32 bits | Float | 128 bits |
| int | 16 bits | Integer | 128 bits |
| long | 64 bits | Long | 192 bits |
| short | 16 bits | Short | 128 bits |
프로그램에 따라 기본 타입(Primitive)의 데이터를 객체로 취급해야 하는 경우가 있다.
예를 들어, 메소드의 인수로 객체 타입(wrapper class)만이 요구되면, 기본 타입의 데이터를 그대로 사용할 수는 없다.
이때에는 기본 타입의 데이터를 먼저 객체로 변환한 후 작업을 수행해야한다.
기본적으로 Map<T>, Set<T>, List<T> 등에서 사용하는 generic 클래스는 객체에서만 작동하며 기본 타입(primitive)들을 지원하지 않는다. 그래서 래퍼 클래스는 실제 필요한 값 데이터를 감싸고 캡슐화하여 객체로 사용 할 수 있게 할 용도로 사용된다.
모든 래퍼 클래스는 일치하는 기본 타입의 단일 값을 포함하고 있는데, immutable하기 때문에 객체가 일단 생성된 이후로는 상태가 절대 변하지 않는다.
또한, final로 선언되어 있어 상속이 불가능하다.
기본 타입들은 Stack Memory에 저장되며 접근이 매우 빠르지만, 래퍼 클래스는 Heap Memory에 저장되기 때문에 오버헤드로 인해 상대적으로 접근 속도가 느리다.
박싱(Boxing)과 언박싱(UnBoxing)
래퍼 클래스(Wrapper Class)는 산술 연산을 위해 정의가 된 클래스가 아니므로, 인스턴스에 저장된 값을 변경할 수 없다.
단지, 값을 참조하기 위해 새로운 인스턴스를 생성하고, 생성된 인스턴스의 값만을 참조할 수 있다.
위의 그림과 같이 기본 타입의 데이터를 래퍼 클래스의 인스턴스로 변환하는 과정을 박싱(Boxing)이라고 한다.
반면 래퍼 클래스의 인스턴스에 저장된 값을 다시 기본 타입의 데이터로 꺼내는 과정을 언박싱(UnBoxing)이라고 한다.
오토 박싱(AutoBoxing)과 오토 언박싱(AutoUnBoxing)
JDK 1.5부터는 박싱과 언박싱이 필요한 상황에서 자바 컴파일러가 이를 자동으로 처리해준다.
이렇게 자동화된 박싱과 언박싱을 오토 박싱(AutoBoxing)과 오토 언박싱(AutoUnBoxing)이라고 부른다.
박싱과 언박싱, 오토 박싱과 오토 언박싱의 차이를 보여주는 예제
Integer num = new Integer(17); // 박싱
int n = num.intValue(); // 언박싱
System.out.println(n); // 17
Character ch = 'X'; // Character ch = new Character('X'); : 오토박싱
char c = ch; // char c = ch.charValue(); : 오토언박싱
System.out.println(c); // X래퍼 클래스인 Interger 클래스와 Character 클래스에는 각각 언박싱을 위한 ntValue() 메소드와 charValue() 메소드가 포함되어 있다.
또한, 오토 박싱을 이용하면 new 키워드를 사용하지 않고도 자동으로 Character 인스턴스를 생성할 수 있다.
반대로 charValue() 메소드를 사용하지 않고도, 오토 언박싱을 이용하여 인스턴스에 저장된 값을 바로 참조할 수 있다.
따라서 다음 예제처럼 오토 박싱과 오토 언박싱을 통해 기본 타입과 래퍼 클래스 간의 다양한 연산도 가능해진다.
public class Wrapper02 {
public static void main(String[] args) {
Integer num1 = new Integer(7); // 박싱
Integer num2 = new Integer(3); // 박싱
int int1 = num1.intValue(); // 언박싱
int int2 = num2.intValue(); // 언박싱
// 래퍼 클래스인 피연산자를 오토 언박싱하여 기본 타입끼리의 연산을 수행하고 있는 것
Integer result1 = num1 + num2; // 10
Integer result2 = int1 - int2; // 4
int result3 = num1 * int2; // 21
}
}
public class Wrapper03 {
public static void main(String[] args) {
Integer num1 = new Integer(10);
Integer num2 = new Integer(20);
Integer num3 = new Integer(10);
System.out.println(num1 < num2); // true
① System.out.println(num1 == num3); // false
② System.out.println(num1.equals(num3)); // true
}
}래퍼 클래스의 비교 연산도 오토언박싱을 통해 가능해지지만, 인스턴스에 저장된 값의 동등 여부 판단은 ①번 라인처럼 비교 연산자인 동등 연산자==를 사용해서는 안 되며, ②번 라인처럼 equals() 메소드를 사용해야만 한다.
래퍼 클래스도 객체이므로 동등 연산자==를 사용하게 되면, 두 인스턴스의 값을 비교하는 것이 아니라 두 인스턴스의 주소값을 비교하게 된다.
따라서 서로 다른 두 인스턴스를 동등 연산자==로 비교하게 되면, 언제나 false 값을 반환되게 됩니다.
그러므로 인스턴스에 저장된 값의 동등 여부를 정확히 판단하려면 equals() 메소드를 사용해야만 한다.
참고 자료
https://shanepark.tistory.com/449
http://www.tcpschool.com/java/java_api_wrapper
