item6 - 불필요한 객체 생성을 피하라

@Test
    public void 문자열_비교() {
        // when
        String hello = "hello";
        String hello2 = "hello";
        //TODO 이 방법은 권장하지 않습니다.
        String hello3 = new String("hello");

        //then
        assertThat(hello == hello3).isFalse();
        assertThat(hello.equals(hello2)).isTrue();
        assertThat(hello == hello2).isTrue();
        assertThat(hello == hello2).isTrue();
    }

동일한 기능을 함에도 여러번 생성하는 경우들이 있는데 하나씩 알아보자

 

1️⃣ 문자열

📌 문자열 생성 방법

String hello1 = "hello";
String hello2 = new String("hello"); //이 방법은 권장하지 않습니다.

 

😮‍💨 권장하지 않는 방법을 사용했을 때 문제점

1. String 생성자로 들어가는 "hello" 자체가 이 생성자로 만들어내려는 String과 기능적으로 완전히 똑같다.

2. Java에서 문자열 리터럴을 저장하는 독립된 영역인 String Constant Pool를 이용한 재사용을 하지 못한다.

 

💬 2번 문제를 조금 더 보자

String은 불변 객체로 String Constant Pool를 통해서 성능, 동기화, 캐싱, 보안의 이점을 얻고 있는데 new로 생성하면 heap 영역에 저장되기 때문에 활용하지 못한다.

• 궁금하면 여기를 참고하세요

테스트

@Test
public void 문자열_비교() {
	// when
	String hello = "hello";
	String hello2 = "hello";
	//TODO 이 방법은 권장하지 않습니다.
	String hello3 = new String("hello");

	//then
	assertThat(hello == hello3).isFalse();
	assertThat(hello.equals(hello2)).isTrue();
	assertThat(hello == hello2).isTrue();
	assertThat(hello == hello2).isTrue();
}

 

2️⃣  정규표현식

정규표현식용 Pattern 인스턴스는 생성 비용이 높고 한 번 쓰고 버려져서 곧바로 가비지 컬렉션 대상이 된다.

public boolean isPhoneNumber(String phoneNumber) {
	return phoneNumber.matches("^\\d{3}-\\d{3,4}-\\d{4}$");
}

 

정적 초기화를 통해서 직접 생성해 캐싱해두면 재사용시 성능의 이점을 얻을 수 있다.

• static final 필드로 추출하면서 이름도 얻을 수 있게 때문에 무슨 정규표현식인지 이해하기 쉽다.

public class Main {
    private static final Pattern PHONE_NUMBER_PATTERN = 
    				Pattern.compile("^\\d{3}-\\d{3,4}-\\d{4}$");

    public boolean isPhoneNumberCache(String phoneNumber) {
        return PHONE_NUMBER_PATTERN.matcher(phoneNumber).matches();
    }

		public static void main(String[] args) {
        Main main = new Main();
        List<String> phoneNumbers = IntStream.rangeClosed(1, 1000)
                .mapToObj(s -> "010-1234-5678")
                .collect(Collectors.toList());

        long start = System.nanoTime();
        List<String> result = phoneNumbers.stream()
                .filter(main::isPhoneNumberCache)
                .collect(Collectors.toList());
        long end = System.nanoTime();
        System.out.println(end - start);
    }
}

 

😛 정규 표현식을 matches말고 split과 replace에서도 사용된다.

 

String.split(String regex)

String의 split 메서드 주석을 보면 아래 2가지 중에서 포함되면 내부적인 최적화를 얻을 수 있다.

1. 길이가 한 글자인 문자열로, 이 문자열이 정규 표현식에서 메타 문자(meta characters)인 ".$|()[{^?*+\" 중 하나가 아닌 경우
2. 길이가 두 글자인 문자열로, 첫 번째 글자가 백슬래시(\\)이고, 두 번째 글자가 아스키(ASCII) 숫자나 알파벳 문자가 아닌 경우

 

위에 경우가 아니면 정규 표현식으로 최적화 하면 된다.

Pattern.compile(regex).split(str)

 

❗️주의할점

split 최적화가 가능한 경우 Pattern 객체를 캐시처리하는 것보다 빠르게 나왔다.

 

1️⃣ split 최적화 - 2500000 ~ 2800000

public static void main(String[] args) {
        long start = System.nanoTime();
        for (int j = 0; j < 1000; j++) {
            String name = "야호,크크,메롱,웃겨?";
            name.split(",");
        }
        System.out.println(System.nanoTime() - start); // 2587458
    }

 

2️⃣ Pattern 객체 캐시해서 사용- 4300000 ~ 4800000

public class SplitCache {
    private static final Pattern SPLIT_PATTERN = Pattern.compile(",");

    public static void main(String[] args) {
        long start = System.nanoTime();
        for (int j = 0; j < 1000; j++) {
            String name = "야호,크크,메롱,웃겨?";
            SPLIT_PATTERN.split(name);
        }
        System.out.println(System.nanoTime() - start); //4816792
    }
}

 

String.replace(String regex, String replacement)

Pattern.compile(regex).matcher(str).replaceAll(repl)

 

3️⃣ 오토박싱(auto boxing)

오토박싱: 프리미티브 타입을 wrapper 타입으로 변경시 발생

언박싱: wrapper 타입을 프리미티브 타입으로 변환하는 과정

 

❗️오토박싱의 문제점

오토박싱, 언 박싱 을 런타임에 JVM 이 자동으로 처리하는데 불필요하게 오토박싱이 일어나는 경우 Wrapper 클래스의 인스턴스가 계속 만들어지게 된다.

public class Sum {
   private static long sum() {
      Long sum = 0L; // long이 아니라 Long이다.
      for (long i = 0; i <= Integer.MAX_VALUE; i++)
         sum += i; // 오토박싱 발생
      return sum;
   }

   public static void main(String[] args) {
      long start = System.nanoTime();
      long x = sum();
      long end = System.nanoTime();
      System.out.println((end - start) / 1_000_000. + " ms.");
      System.out.println(x);
   }
}

 

오토박싱이 일어나지 않게 수정하면 성능이 개선된다.

Long sum = 0L; ➡️ long sum = 0L;

 

 

📚 Reference

[Java] String이 불변 객체인 이유는 무엇일까?

 

[Java] 많이 헷갈려하는 String constant pool과 Runtime Constant pool, Class file constant pool

 

이펙티브 자바 아이템 6 - 불필요한 객체 생성을 피하라 - 완벽 공략