아이템 6. 불필요한 객체 생성을 피하라. - ksw6169/effective-java GitHub Wiki

개요

  • 똑같은 기능의 객체를 매번 생성하기보다는 객체 하나를 재사용하는 편이 나을 때가 많다.
  • 특히 불변 객체는 언제나 재사용할 수 있다.
// 실행될 때마다 String 인스턴스를 새로 만든다.
String s = new String("bikini");

// 하나의 String 인스턴스를 사용한다. 
// 이 방식을 사용하면 같은 가상 머신 안에서 이와 똑같은 문자열 리터럴을 사용할 경우 같은 객체를 재사용함을 보장한다.
String s = "bikini";

생성 비용이 비싼 객체는 생성하는 대신 재사용하라.

  • 생성자 대신 정적 팩토리 메소드를 제공하는 불변 클래스에서는 정적 팩토리 메소드를 사용해 불필요한 객체 생성을 피할 수 있다.
// 생성자 방식(Java 9부터 deprecated 되었음)
Boolean b = new Boolean("true");

// 팩토리 메소드를 사용한 방식
Boolean b = Boolean.valueOf("true");
  • 생성 비용이 아주 비싼 객체가 반복해서 필요하다면 캐싱하여 재사용하는 것이 좋다.
  • 아래 예제에서 사용하는 String.matches() 는 성능이 중요한 상황에서 반복해 사용하기엔 적합하지 않다. 이 메소드가 내부에서 만드는 정규표현식용 Pattern 인스턴스는 한 번 쓰고 버려져서 곧바로 가비지 컬렉션 대상이 된다. Pattern 은 입력 받은 정규표현식에 해당하는 *유한 상태 머신(finite state machine)을 만들기 때문에 인스턴스 생성 비용이 높다.
// 주어진 문자열이 유효한 로마 숫자인지를 확인하는 메소드
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})$");
}
  • 성능을 개선하려면 필요한 정규표현식을 표현하는 (불변인) Pattern 인스턴스를 클래스 초기화(정적 초기화) 과정에서 직접 생성해 캐싱해두고 이 인스턴스를 재사용한다.
private static final Pattern ROMAN = Pattern.compile(
        "^(?=.)M*(C[MD]|D?C{0,3})(X[CL]|L?X{0,3})(I[XV]|V?I{0,3})$");

static boolean isRomanNumeral(String s) {
    return ROMAN.matcher(s).matches();
}
  • 만약 isRomanNumeral() 이 사용되지 않는다면 ROMAN 필드는 불필요하게 초기화된 꼴이므로 isRomanNumeral() 이 처음 호출될 때 지연 초기화(lazy initialization) 로 불필요한 초기화를 없앨 수는 있지만 권하지는 않는다. 지연 초기화는 코드를 복잡하게 만들지만 성능은 크게 개선되지 않을 때가 많기 때문이다.

불필요한 객체를 만드는 예 - 오토박싱(auto boxing)

  • 오토박싱은 프로그래머가 기본 타입과 박싱된 기본 타입을 섞어 쓸 때 자동으로 상호 변환해주는 기술이다.
  • 오토박싱은 잘못 사용하면 불필요한 객체를 다수 생성할 수 있다.
  • 따라서 박싱된 기본 타입보다는 기본 타입을 사용하고, 의도치 않은 오토박싱이 숨어들지 않도록 주의하자.
/**
 * sum 변수를 박싱된 기본 타입인 Long으로 선언해서 불필요한 객체가 다수 생성됨.
 * 이는 성능 저하로 이어짐
 */
private static long sum() {
    Long sum = 0L;
    for (long i=0; i<=Integer.MAX_VALUE; i++)
        sum += i;    // 오토박싱으로 Long 객체가 불필요하게 생성됨
    return sum;
}

끝으로..

  • JVM에서는 작은 객체를 생성, 회수하는 일이 크게 부담되지 않으니 객체 생성을 무조건 피하는 것은 옳지 않다. 프로그램의 명확성, 간결성, 기능을 위해서 객체를 추가로 생성하는 것은 일반적으로 좋은 일이다.
  • 단순히 객체 생성을 피하고자 자체 객체 풀을 만들지는 말자. 데이터베이스 연결 같은 경우에는 생성 비용이 워낙 비싸니 재사용하는 것이 좋지만, 일반적으로 자체 객체 풀은 코드를 헷갈리게 만들고 메모리 사용량을 늘리고 성능을 떨어뜨린다. 요즘 JVM의 가비지 컬렉터는 상당히 잘 최적화되어서 가벼운 객체용을 다룰 때는 직접 만든 객체 풀보다 훨씬 빠르다.

참고 자료

  • Effective Java 3/E