[effective JAVA] 아이템6: 불필요한 객체 생성을 피하라

객체를 만들어야 할때와 만들지 말아야 할 때를 구분하자.
올바른 객체 생성 방법과 불필요한 생성을 피하자.
객체가 제때 파괴됨을 보장하고, 파괴 전 수행해야 할 정리 작업을 관리하자.

아이템6: 불필요한 객체 생성을 피하라

기존 객체를 재사용해야 한다면 새로운 객체를 만들지 마라

똑같은 기능의 객체를 매번 생성하기보다는 객체 하나를 재사용하는 편이 나을때가 많습니다. 특히, 불변 객체는 언제든 재사용할 수 있습니다. 

String s = "test";

String 클래스 설명

• 이 코드는 새로운 인스턴스를 매번 만드는 대신 하나의 String 인스턴스를 사용합니다.
• 위 구조로 String 인스턴스를 생성한다면, 동일한 문자열 리터럴을 사용하는 모든 코드가 같은 객체 재사용함이 보장됩니다.
  • String 클래스는 public final class String으로 불변 클래스

생성자 대신 정적 팩토리 메소드를 제공하는 불변 클래스에서는 정적 팩토리 메소드를 사용해 불필요한 객체 생성을 피할 수 있습니다. 

• 생성자는 호출할 때마다 새로운 객체를 만들지만, 팩토리 메소드은 그렇지 않음
  • 예) Boolean(String)은 항상 새로운 객체 생성하지만, Boolean.valueOf(String) 팩토리 메소드는 기존에 캐싱한 객체를 반환함

생성 비용이 비싼 객체는 재사용하자

생성 비용이 비싼 객체가 종종 있으며, 이런 비싼 객체를 반복해서 필요하다면 캐싱하여 재사용하는 것을 권장합니다. 예를 들어, 아래와 같이 String 클래스의 matches 메소드는 정규표현식으로 문자열 형태를 확인하는 가장 쉬운 방법입니다.

String 클래스의 matches 메소드

• String 클래스의 matches 메소드를 보면, 내부적으로 Pattern.matches(regex, this);를 반환해줌을 확인할 수 있습니다.

String 클래스의 matches 메소드가 반환하는 Pattern는 불변 클래스(final class)이고, 생성 비용이 비싸기 때문에 재사용하길 권장합니다. Pattern은 입력받은 정규표현식에 해당하는 유한 상태 머신(finite state machine)을 만들기 때문에 인스턴스 생성 비용이 높습니다.

Pattern 클래스 설명

• Pattern.matches로 직접 사용하기 보다는 아래와 같이 Pattern을 클래스 초기화 과정에서 직접 생성해 캐싱해두고, 해당 객체를 재사용하는 것이 좋습니다.

Pattern 객체를 하나 생성하고 재사용

오토박싱을 피하자

불필요한 객체를 만들어내는 예로 오토박싱(auto boxing)을 들 수 있습니다. 오토박싱은 프로그래머가 기본 타입과 박싱된 기본 타입을 섞어 쓸 때 자동으로 상호 변환해주는 기술입니다. 

오토박싱은 기본 타입과 그에 대응하는 박싱된 기본 타입의 구분을 흐려주지만, 완전히 없애주는 것은 아닙니다.

private static long sum() {
   Long sum = 0L;
   for(long i = 0; i <= Integer.MAX_VALUE; i++) {
       sum += i;
   }
   return sum;
}

• 위 코드에서 sum을 Long으로 선언함에 따라 불필요한 Long 인스턴스가 약 231개가 만들어집니다.
• 단순히 sum의 타입을 long으로만 바꿔줘도 오토박싱이 일어나지 않아 불필요한 인스턴스 생성이 줄어 성능이 좋아집니다.

박싱된 기본 타입보다는 기본 타입을 사용하고, 의도치 않은 오토박싱이 숨어들지 않도록 주의해야합니다.

마치며

이번 아이템을 "객체 생성은 비싸니 피해야 한다"로 오해하면 안됩니다. 요즘은 JVM에서 별다른 일을 하지 않는 작은 객체를 생성하고 회수하는 일이 크게 부담되지 않습니다. 프로그램의 명확성, 간결성, 기능을 위해서 객체를 추가로 생성하는 것이라면 일반적으로 좋은 일입니다.

 

이번 아이템은 방어적 복사(defensive copy)를 다루는 아이템 50과 대조적입니다. 이번 아이템이 "기존 객체를 재사용해야 한다면 새로운 객체를 만들지 마라"라면, 아이템 50은 "새로운 객체를 만들어야 한다면 기존 객체를 재사용하지 마라"입니다.

 

방어적 복사가 필요한 상황에서 객체를 재사용했을 때의 피해가, 필요 없는 객체를 반복 생성했을 때의 피해보다 훨씬 크다는 사실을 기억해야 합니다. 방어적 복사의 실패는 언제 터져 나올지 모르는 버그와 보안 구멍으로 이어지지만, 불필요한 객체 생성은 그저 코드 형태와 성능에만 영향을 줍니다.

참고 자료

• 이펙티브 자바 3