Effective Java ( 이펙티브 자바 ) - 아이템 61

박싱된 기본 타입보다는 기본 타입을 사용하라

---

  자바의 데이터 타입은 기본 타입과 참조 타입으로 나뉜다. 그리고 각각의 기본 타입에 대응하는 참조 타입이 하나씩 있으며, 이를 박싱된 기본 타입이라고 한다. 

 

  오토박싱과 오토언박싱 덕분에 두 타입을 크게 구분하지 않고 사용할 수는 있지만, 그렇다고 차이가 사라지는 것은 아니다. 둘 사이에는 분명한 차이가 있으니 어떤 타입을 사용하는지는 상당히 중요하다. 주의해서 선택해야 한다.

 

  기본 타입과 박싱된 기본 타입의 주된 차이는 크게 세 가지다. 

1. 기본 타입은 값만 가지고 있으나, 박싱된 기본 타입은 값에 더해 식별성(identity)이란 속성을 갖는다. 달리 말하면 박싱된 두 인스턴스는 값이 같아도 서로 다르다고 식별될 수 있다.
2. 기본 타입의 값은 언제나 유효하나, 박싱된 기본 타입은 유효하지 않은 값, 즉 null을 가질 수 있다.
3. 기본 타입이 박싱된 기본 타입보다 시간과 메모리 사용면에서 더 효율적이다.

이상의 세 가지 차이 때문에 주의하지 않고 사용하면 진짜로 문제가 발생할 수 있다.

 

다음은 Integer 값을 오름차순으로 정렬하는 비교자다. Integer는 그 자체로 순서가 있으니 실질적인 의미는 없지만, 아주 흥미로운 점을 하나 보여준다.

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

별다른 문제를 찾기 어렵고, 실제로 이것저것 테스트해봐도 잘 통과한다. 하지만 심각한 결함이 숨어 있다. 

naturalOrder.compare(new Integer(42), new Integer(42))

0을 출력해야 하지만, 실제로는 1을 출력한다. 즉, 첫번째 Integer가 두 번째보다 크다고 주장한다.

원인은 두 번째 검사인 i == j 에 있다. 이때 '객체 참조'의 식별성을 검사하게 된다. 이처럼 (같은 객체를 비교하는 게 아니라면) 박싱된 기본 타입에 == 연산자를 사용하면 오류가 일어난다.

 

실무에서 이와 같이 기본 타입을 다루는 비교자가 필요하다면 Comparator.naturalOrder()를 사용하자. 비교자를 직접 만들면 비교자 생성 메서드나 기본 타입을 받는 정적 compare 메서드를 사용해야 한다. 

 

그렇더라도 이 문제를 고치려면 지역변수 2개를 두어 각각 박싱된 값을 기본 타입 정수로 저장한 다음, 이 기본 타입 변수로 수행해야 한다.

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

public class Unbelievable {
   static Integer i;
   
   public static void main(String[] args) {
      if (i == 42)
         System.out.println("믿을 수 없군!");
   }
}

위의 프로그램은 i == 42를 검사할 때 NullPointerException을 던진다. 

거의 예외 없이 기본 타입과 박싱된 기본 타입을 혼용한 연산에서는 박싱된 기본 타입의 박싱이 자동으로 풀린다.

 

---

public static void main(String[] args) {
   Long sum = 0L;
   for (long i = 0; i <= Integer.MAX_VALUE; i++) {
      sum+=i;
   }
   System.out.println(sum);
}

위의 프로그램은 실수로 지역변수 sum을 박싱된 기본 타입으로 선언하여 느려졌다. 오류나 경고 없이 컴파일되지만, 박싱과 언박싱이 반복해서 일어나 체감될 정도로 성능이 느려진다.

 

이번 아이템에서 다룬 세 프로그램 모두 문제의 원인은 하나다. 기본 타입과 박싱된 기본 타입의 차이를 무시한 대가를 치른 것이다.

 

그렇다면 박싱된 기본 타입은 언제 써야 하는가?

• 컬렉션의 원소, 키, 값으로 쓴다. 기본 타입을 담을 수 없다. 

더 일반화해 말하면, 매개변수화 타입이나 매개변수화 메서드의 타입 매개변수로는 박싱된 기본 타입을 써야 한다. 

• 리플렉션을 통해 메서드를 호출할 때도 박싱된 기본 타입을 사용해야 한다 (아이템65)

  가능하면 기본 타입을 사용하라. 간단하고 빠르다. 
  두 박싱된 기본 타입을 == 연산자로 비교한다면 식별성 비교가 이뤄지는데, 이는 여러분이 원한 게 아닐 가능성이 크다. 
  언박싱 과정에서 NullPointerException을 던질 수 있다.
  기본 타입을 박싱하는 작업은 필요 없는 객체를 생성하는 부작용을 나을 수 있다.