Item6 불필요한 객체 생성을 피하라

똑같은 기능의 객체를 매번 생성하기보다는 객체 하나를 재사용하는 편이 낫다
재사용은 빠르고 세련되다.
특히 불변 객체는 언제든 재사용할 수 있다.

문자열 객체 생성 상황

String s = new String("bikini");	// 따라 하지 말 것!

String을 new로 생성하면 항상 새로운 객체를 만들게 된다. 혹시라도 이렇게 만들고 있다면 아래와 같이 String 객체를 생성하는 것이 올바르다.

String s = "bikini";

new로 String을 생성할 때와 위의 방식은 기능적으로 완전히 똑같다. 만약 new로 String을 반복문이나 빈번히 호출되는 메서드에 사용할 경우 쓸데없는 String 인스턴스가  수백만 개 만들어질 수 있다.

 

위 코드는 새로운 인스턴스를 만드는 대신 하나의 String 인스턴스를 재사용한다.

같은 가상 머신 안에서 똑같은 문자열 리터럴을 사용하는 모든 코드가 같은 객체를 재사용함이 보장된다.
cf) String pool의 플라이웨이트 패턴: 같은 내용의 String 객체가 선언된다면 기존의 객체를 참조하게 한다.

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정적 팩터리 메서드 사용

생성자 대신 정적 팩터리 메서드를 제공하는 불변 클래스에서는 불필요한 객체 생성을 피할 수  있다.

생성자는 호출할 때마다 새로운 객체를 만들지만, 팩터리 메서드는 그렇지 않다.  (아이템 1)

Boolean test1 = Boolean.valueOf("true");
Boolean test2 = Boolean.valueOf("true");

System.out.println(test1.equals(test2));	// true

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생성 비용이 아주 비싼 객체

static boolean isRomanNumeralSlow(String s) {
    return s.matches("^(?=.)M*(C[MD]|D?C{0,3})"
            + "(X[CL]|L?X{0,3})(I[XV]|V?I{0,3})$");
}

위 방식의 문제는 String.matches 메서드를 사용한다는데 있다.

String.matches는 정규표현식으로 문자열 형태를 확인하는 가장 쉬운 방법이지만, 성능이 중요한 상황에서 반복해 사용하기엔 적합하지 않다.

maches 메서드가 내부에서 만드는 정규표현식용 Pattern 인스턴스는,  한 번 쓰고 버려져서 곧바로 가비지 컬렉션 대상이 되고, Pattern은 입력받은 정규표현식에 해당하는 유한 상태 머신(finite state machine)을 만들기 때문에 인스턴스 생성 비용이 높다.

따라서 생성 비용이 높은 인스턴스를 String.matches가 호출될 때마다 생성하게 됨.

 

public class RomanNumerals {
    private static final Pattern ROMAN = Pattern.compile(
            "^(?=.)M*(C[MD]|D?C{0,3})"
                    + "(X[CL]|L?X{0,3})(I[XV]|V?I{0,3})$");

    static boolean isRomanNumeralFast(String s) {
        return ROMAN.matcher(s).matches();
    }
}

• 값비싼 객체를 재사용해 성능을 개선
• 개선 전에는 존재조차 몰랐던 Pattern인스턴스를 static final로 끄집어내 코드의 의미가 훨씬 잘 드러남

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어댑터(뷰 View)

• 실제 작업은 뒷단 객체에 위임하고, 자신은 제2의 인터페이스 역할을 해주는 객체
• 뒷단 객체만 관리하기 때문에 뒷단 객체 하나당 어댑터 하나씩만 만들어지면 충분하다
  • 같은 인스턴스를 대변하는 여러 개의 인스턴스를 생성하지 말자

Map<String, Object> map = new HashMap<>();
map.put("Hello", "World");
map.put("Hello2", "World2");


Set<String> set1 = map.keySet();
Set<String> set2 = map.keySet();

set1.remove("Hello");
System.out.println(set1.size()); // 1
System.out.println(set2.size()); // 1

• Map 인터페이스의 keySet 메서드는 Map 객체 안의 키 전부를 담은 Set 뷰를 반환
• keySet을 호출할 때마다 새로운 Set 인스턴스가 만들어지는 것이 아니라 동일한 Map에서 호출하는 keySet 메서드는 같은 Map을 대변하기 때문에 반환했던 Set 뷰를 재사용

같은 인스턴스를 대변하는 여러 개의 인스턴스를 생성하지 않음. 그럴 필요도 없음!

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오토박싱

• 기본 타입과 박싱 된 기본 타입을 섞어 쓸 때 자동으로 상호 변환해주는 기술

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

sum 변수를 long이 아닌 Long으로 선언해서 불필요한 Long 인스턴스가 2^31개나 만들어진다.

 

박싱된 기본 타입보다는 기본 타입을 사용하고, 의도치 않은 오토박싱이 숨어들지 않도록 주의!!

코딩 테스트 문제를 풀다 보면 정수형에 대해서 기본 타입을 사용하거나 인스턴스를 사용하거나 하는 코드를 많이 본다. 하지만 정답 코드?를 보면 다 primitive 타입을 사용했다. Arrays.stream을 사용하게 되었을 때 시간 효율성 체크에서 통과하지 못하는 경험을 해본 적이 있을 것이다! primitive 하게 짜면 통과하고 했던.. 아마도 위와 같은 문제였지 않았을까 싶다.

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정리

• 객체 생성은 비싸니 피해야 한다라고 오해하면 안 된다
  • 프로그램의 명확성, 간결성, 기능을 위해 객체를 추가로 생성하는 것이라면 일반적으로 좋다
• 아주 무거운 객체가 아닌 다음에야 단순히 객체 생성을 피하고자 우리만의 객체 풀(pool)을 만들지는 말자
  • 데이터베이스 연결 같은 경우 생성 비용이 워낙 비싸니 재사용하는 편이 낫다
  • 일반적으론 자체 객체 풀은 코드를 헷갈리게 만들고 메모리 사용량을 늘리며 성능을 떨어뜨린다
  • 요즘 JVM의 가비지 컬렉터는 상당히 잘 최적화되어서 가벼운 객체용을 다룰 때는 직접 만든 객체 풀보다 훨씬 빠르다
• 이번 아이템은 객체를 재사용할 것을 권장
• Item50은 방어적 복사를 통해 재사용을 지양하는 내용
  • 방어적 복사란 새로운 객체를 만들 때 기존 객체를 재사용하지 마라
  • 방어적 복사에 실패하면 언제 터져 나올지 모르는 버그와 보안 구멍이 발생 -> 피해가 훨씬 큼
  • 불필요한 객체 생성은 그저 코드 형태와 성능에만 영향