Effective Java item 6

불필요한 객체 생성을 피하라

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

 

String s = new String("bikini"); 
// 따라 하지 말 것!
// 이 문장은 실행될 때마다 새로운 인스턴스를 만든다. 완전히 쓸데없는 행위다.

String s = "bikini";
// 이 코드는 새로운 인스턴스를 매번 만드는 대신 하나의 String 인스턴스를 사용한다.

 

생성자 대신 정적 팩토리 메서드 (아이템 1) 를 제공하는 불변 클래스에서는 정적 팩토리 메서드를 사용해 불필요한 객체 생성을 피할 수 있다.

Boolean(String) 생성자 대신 Boolean.valueOf(String) 팩토리 메서드를 사용하는 것이 좋다. (그래서 이 생성자는 자바 9에서 사용 자제(deprecated) API로 지정되었다). 생성자는 호출할 때마다 새로운 객체를 만들지만, 팩토리 메서드는 전혀 그렇지 않다. 불변 객체만이 아니라 가변 객체라 해도 사용 중에 변경되지 않을 것임을 안다면 재사용할 수 있다.

예를 들어 주어진 문자열이 유효한 로마 숫자인지를 확인하는 메서드를 작성한다고 해보자. 다음은 정규표현식을 활용한 가장 쉬운 해법이다.

 

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})$");
}

 

이 방식의 문제는 String.matches 메서드를 사용한다는 데 있다. String.matches는 정규표현식으로 문자열 형태를 확인하는 가장 쉬운 방법이지만, 성능이 중요한 상황에서 반복해 사용하기엔 적합하지 않다.

이 메서드가 내부에서 만드는 정규표현식용 Pattern 인스턴스는, 한 번 쓰고 버려져서 곧바로 가비지 컬렉션 대상이 된다. Pattern은 입력받은 정규표현식에 해당하는 유한 상태 머신을 만들기 때문에 인스턴스 생성 비용이 높다.

• 성능을 개선하려면 필요한 정규표현식을 표현하는 Pattern 인스턴스를 클래스 초기화(정적 초기화) 과정에서 직접 생성해 캐싱해두고, 나중에 isRomanNumeral 메서드가 호출될 때마다 이 인스턴스를 재사용한다.

public class RomanNumerals {
    
    private static final Patten 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 개선하면 isRomanNumeral이 빈번히 호출되는 상황에서 성능을 끌어올릴수 있다.

 

• 객체가 불변이라면 재사용해도 안전함이 명백하다. 하지만 훨씬 덜 명확하거나, 심지어 직관에 반대되는 상황도 있다. 어댑터를 생각해보자. 어댑터는 실제 작업은 뒷단 객체에 위임하고, 자신은 제2의 인터페이스 역할을 해주는 객체다. 어댑터는 뒷단 객체만 관리하면 된다. 즉 뒷단 객체 외에는 관리할 상태가 없으므로 뒷단 객체 하나당 어댑터 하나씩만 만들어지면 충분하다.

• 불필요한 객체를 만들어내는 또 다른예로 오토 박싱을 들 수 있다. 오토 박싱은 프로그래머가 기본 타입과 박싱 된 기본 타입을 섞어 쓸 때 자동으로 상호 변환해주는 기술이다.

• 오토 박싱은 기본 타입과 그에 대응하는 박싱 된 기본 타입의 구분을 흐려주지만, 완전히 없애주는 것은 아니다. 의미상으로는 별다를 것 없지만 성능에서는 그렇지 않다.

// 끔찍이 느리다! 객체가 만들어지는 위치를 찾았는가?

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 약 231개나 만들어진 것이다.

박싱 된 기본 타입보다는 기본 타입을 사용하고, 의도치 않은 오토 박싱이 숨어들지 않도록 주의하자.

이번 아이템을 "객체 생성은 비싸니 피해야 한다"로 오해하면 안된다. 특히나 요즘의 JVM에서는 별다른 일을 하지 않는 작은 객체를 생성하고 회수하는 일이 크게 부담되지 않는다. 프로그램의 명확성, 간결성, 기능을 위해서 객체를 추가로 생성하는 것이라면 일반적으로 좋은 일이다.

거꾸로, 아주 무거운 객체가 아니면 단순히 객체 생성을 피하고자 여러분만의 객체 풀을 만들지는 말자.

• 이번 아이템은 방어적 복사를 다루는 아이템 50과는 대조적이다. 이번 아이템이 "기존 객체를 재사용해야 한다면 새로운 객체를 만들지 마라" 라면, 아이템 50은 "새로운 객체를 만들어야 한다면 기존 객체를 재사용하지 마라"다. 방어적 복사가 필요한 상황에서 객체를 재사용했을 때의 피해가, 필요 없는 객체를 반복 생성했을 때의 피해보다 훨씬 크다는 사실을 기억하자.