[Effective Java] 아이템6: 불필요한 객체 생성을 피하라

똑같은 기능의 객체를 매번 생성하기보다는 객체 하나를 재사용하는 편이 나을 때가 많다.

✔️  String 인스턴스

String s = new String("bikini"); // 1, 따라하지 말 것!

String s = "bikini"; // 2

1번 코드의 경우, 실행될 때마다 String 인스턴스를 새로 만든다. 생성자에 넘겨진 "bikini" 자체가 이 생성자가 만들어내는 String과 기능적으로 완전히 똑같으므로, 완전히 쓸데없는 행위이다.

2번 코드는 1번 코드를 개선한 것이다. 새로운 인스턴스를 매번 만드는 대신에 하나의 String 인스턴스를 사용한다.
이 방식은 같은 가상 머신 안에서 똑같은 문자열 리터럴을 사용하는 모든 코드가 같은 객체를 사용함이 보장된다.

 

✔️  불변 클래스의 정적 팩터리 메서드

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

예를 들어, Boolean(String) 생성자 보다는 Boolean.valueOf(String) 팩터리 메서드를 사용하는 것이 좋다.
생성자는 호출할 때마다 새로운 객체를 만들지만, 팩터리 메서드는 그렇지 않다.
불변 객체 뿐만 아니라 가변 객체라 해도, 사용 중에 변경되지 않을 것임을 안다면 재사용할 수 있다.

 

✔️ 생성 비용이 비싼 객체

생성 비용이 아주 비싼 객체를 반복해서 사용해야 한다면 캐싱하여 재사용하는 것을 권한다.

다음의 예시를 보자.

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

여기서 문제는, String.matches 메서드다.
이 메서드가 내부에서 만드는 정규표현식용 Pattern 인스턴스는 유한 상태 머신(finite state machine)을 만들기 때문에 인스턴스 생성 비용이 높다.

성능을 개선하려면, 불변인 Pattern 인스턴스를 클래스 초기화 과정에서 직접 생성해 캐싱해두고 재사용하여야 한다.
다음의 예시를 보자.

public class RommanNumerals {
    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 isRomanNumeral(String s) {
        return ROMAN.matcher(s).matches();
    }
}

이렇게 하면 성능도 좋아지고 코드도 더 명확해진다.

 

✔️ 어댑터

어댑터는 실제 작업은 뒷단 객체에 위임하고, 자신은 제 2의 인터페이스 역할을 해주는 객체다.

어댑터의 경우, 뒷단 객체 외에는 관리할 상태가 없으므로 뒷단 객체 하나당 어댑터 하나씩만 만들어지면 충분하다.

 

✔️ 오토박싱

불필요한 객체를 만들어내는 또 다른 예로 오토박싱(auto boxing)을 들 수 있다.

오토박싱은 프로그래머가 기본 타입과 박싱된 기본 타입을 섞어 쓸 때 자동으로 상호 변환해주는 기술이다.

 

다음의 예시를 보자.

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

위의 코드에서 long 타입인 i가 Long 타입인 sum에 더해질 때마다 불필요한 Long 인스턴스가 만들어진다. (2^31 개...)
sum의 타입을 long으로만 바꿔주면 성능이 좋아진다.

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

 

❗️ 주의❗️

거꾸로, 아주 무거운 객체가 아니라면 단순히 객체 생성을 피하고자 객체 풀을 만들지는 말자. 
데이터베이스 연결 같은 경우는 생성 비용이 워낙 비싸기 때문에 재사용하는 편이 낫지만, 일반적으로는 자체 객체 풀은 코드를 헷갈리게 만들고 메모리 사용량을 늘리고 성능을 떨어뜨린다. 요즘 JVM의 가비지 컬렉터는 상당히 잘 최적화되어 있어서 가벼운 객체를 다룰 때는 직접 만든 객체 풀보다 훨씬 빠르다.

또한, 방어적 복사(아이템 50)가 필요한 상황에서 객체를 재사용했을 때의 피해가, 필요없는 객체를 반복 생성했을 때의 피해보다 훨씬 크다는 사실을 기억하자.
방어적 복사에 실패하면 언제 터져나올지 모르는 버그와 보안 구멍으로 이어지지만, 불필요한 객체 생성은 그저 코드 형태와 성능에만 영향을 준다.