kingsubin

자바의 데이터 타입은 기본형, 참조형이 있다.

그리고 각각의 기본형에 대응하는 참조타입이 이쓴데 이를 박싱된 기본 타입이라고 한다.

예를 들어 Int, double, boolean 이 기본타입이라면 Integer, Double, Boolean 을 박싱된 기본타입이라고 한다.

오토박싱과 오토언박싱 덕분에 크게 구분하지 않고 사용할 수는 있지만 둘의 차이점은 분명히 알고 사용하여야 한다.

기본 타입과 박싱된 기본 타입의 차이

1. 기본 타입은 값만 가지고, 박싱된 기본 타입은 값에 더해 식별성 (identity)라는 속성을 가진다. 즉, 박싱된 기본 타입의 두 인스턴스는 값이 같아도 서로 다르다고 식별될 수 있다는 뜻이다.
2. 기본 타입의 값은 언제나 유효하나, 박싱된 기본타입의 경우 null 을 가질 수 있다.
3. 기본 타입이 박싱된 기본 타입보다 시간과 메모리면에서 더 효율 적이다.
4. 박싱된 기본 타입에 == 연산자를 사용하면 오류가 일어난다.

박싱된 기본 타입 문제점 예시

// 1
Comparator<Integer> naturalOrder =
        (i, j) -> (i < j) ? -1 : (i == j ? 0 : 1);

// 2
Comparator<Integer> naturalOrderMod = (iBoxed, jBoxed) -> {
    int i = iBoxed;
    int j = jBoxed;
    return i < j ? -1 : (i == j ? 0 : 1);
};

// 3
Comparator<Integer> naturalOrder2 =
        (i, j) -> i.compareTo(j);

// 4
Comparator<Integer> naturalOrder3 =
        Integer::compareTo;

1번의 경우 new Integer(42), new Integer(42) 를 넣으면 0을 기대하지만 1이 나온다.

왜냐면 식별성을 갖는 박싱 타입을 == 연산자로 비교하기 때문이다.

박싱된 기본 타입은 == 연산자가 아니라 equals 를 사용해야 한다.

 

2, 3, 4 번은 같은 값을 넣어도 제대로 작동한다.

2번의 경우 안에서 언박싱해주고 연산을 수행하는 방식이다.

3번의 경우 Integer.compare() 를 람다식으로 사용한다.

4번의 경우 Integer.compare() 를 메서드 참조 방식으로 사용한다.

NPE 주의

거의 대부분의 경우 기본 타입과 박싱된 기본 타입을 혼용한 연산에서는 박싱된 기본 타입의 박싱이 자동으로 풀린다. 그리고 null 참조를 언박싱하면 NPE가 발생한다.

박싱된 기본 타입의 경우 null이 가능하다.

Integer i = null;

연산속도

public static void main(String[] args) {
    // 1
  long startTime = System.nanoTime();
  Long sum = 0L;
  for (long i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i++) {
    sum += i;
  }
  long endTime = System.nanoTime();
  System.out.println("sum: " + sum);
  System.out.println("time: " + (endTime - startTime));

    // 2
  long startTime2 = System.nanoTime();
  long sum2 = 0L;
  for (long i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i++) {
    sum2 += i;
  }
  long endTime2 = System.nanoTime();
  System.out.println("sum: " + sum2);
  System.out.println("time: " + (endTime2 - startTime2));
}

/*
sum: 2305843005992468481
time: 3651689500
sum: 2305843005992468481
time: 714225875
*/

1번 코드의 경우 박싱된 기본 타입 Long 을, 2번 코드의 경우 기본타입 long 을 사용하였다.

확연히 시간 차이가 나는 것을 볼 수 있다.

이유는 1번의 경우 for 문에서 합산할때마다 Long sum이 박싱과 언박싱을 반복해서 느려지는 것이다.

박싱된 기본타입은 언제 써야 하는가 ?

기본 타입과 박싱된 기본 타입의 차이를 무시하면 벌어 질 수 있는 일들이다.

그렇다며 언제 쓰는가 ?

1. 컬렉션의 원소, 키, 값으로 쓴다.
   • 기본 타입은 쓸 수없으니 당연하다.
2. 매개변수화 타입이나 매개변수화 메서드의 타입 매개변수로 쓴다.
   • 마찬가지로 기본 타입은 사용할 수 없다.
3. 리플렉션 (Item65) 을 통해 메서드를 호출할 때도 쓴다.

결론

• 기본 타입과 박싱된 기본 타입 중 하나를 선택해야 한다면 가능하면 기본 타입을 사용하라.
• 박싱된 기본 타입은 == 연산 시 동일성이 계산된다.
• 박싱된 기본 타입을 써야 한다면 주의를 기울이자.
• 박싱된 기본 타입의 연산이 느리다.
• 박싱된 기본 타입과 기본 타입을 섞어쓰면 NPE 위험이 있다.