Item 06 + Example
불필요한 객체 생성을 피하라
- 불필요하게 객체를 생성하는 과정을 줄이는 것이 좋음
- 만약 똑같은 기능의 객체를 여러번 사용해야 한다면, 매번 생성하기보다 객체 하나를 재사용하는 편이 나을 때가 많음
- 다음과 같은 여러 예시 존재
불필요한 객체 생성 예시 - String
- 다음 코드는 생성자에 인자로 넘겨진
"bikini" 와 생성된 s가 완전히 똑같음
// 불필요한 객체 생성의 예시
String s = new String("bikini");
- 따라서, 불필요한 객체 생성을 수행할 필요 없이 다음과 같이 쓰면 됨
// 다음과 같이 쓰면 됨
String s = "bikini";
비싼 객체 생성 예시
- 다음 코드는 매 번 함수가 호출될 때마다
String.matches 함수가 실행됨 - 이
matches 함수는 내부에서 Pattern 객체를 생성하고 버리므로, 반복 사용에 적합하지 않음
static boolean isValidUserName(String s) {
return s.matches(...);
}
- 다음과 같이 static한 Pattern 객체를 만들고, 매번 재사용하면 됨
- 불필요한 객체 생성을 막을 수 있을 뿐만 아니라, 코드도 더 명확해짐
public class UserName {
private static final Pattern NAMEPATTERN = Pattern.compile(...);
static boolean isValidUserName(String s) {
return NAMEPATTERN.matcher(s).matches();
}
}
불필요한 객체 생성 - Auto Boxing
- 오토 박싱은 primitive type과 boxing된 primitive type을 자동으로 변환해 주는 기술
- 의미상으로는 동일하지만, 성능상으로 동일하지는 않음
private static long sum() {
Long sum = 0L;
for (long i = 0; i <= Integer.MAX_VALUE; i++) {
sum += i;
}
return sum;
}
- 위 예시는
sum += i 부분에서, auto boxing이 일어남long 타입인 i 가, Long으로 바뀌면서 객체가 생성되는 과정이 발생- 이 때문에 엄청난 성능 저하 발생
Long sum = 0L; 부분에서 Long을 long으로 바꾸기만 하면 엄청난 성능 향상- 따라서 boxing된 primitive type보다는 기본 타입을 사용하자
주의사항
- 객체 생성이 비싸니 피해야 한다는 뜻이 아님! 불필요한 객체 생성을 피하자는 뜻
- 최신 JVM은 작은 객체 하나를 만드는 데 그렇게 큰 비용이 들지는 않음
- 아주 무거운 객체가 아닌 이상, custom한 객체 pool을 만들 필요가 없음
- 직접 만들다가 잘못 만들면 오히려 메모리 성능이 저하됨
- 기존 객체를 재사용할 수 있다면 새로운 객체를 만들지 마라는 새로운 객체를 만들 때 기존 객체를 재사용하라는 뜻은 아님
Example
- 역 정보를 가지고 있는
Item06Station 클래스가 존재함
public class Item06Station {
private final String name;
public Item06Station(String name) {
this.name = name;
// Very heavy logic
Item06StationRepository.register(name);
}
public String getName() {
return name;
}
public String visit() {
return this.name + "방문" + "\n";
}
}
- 이 클래스는 새로 생성될 때 마다 등록되는 굉장히 무거운 로직을 거치고, 이 때문에 한 번 객체를 생성하는 비용이 굉장히 비쌈
- 매 번 최소
10000번의 반복문을 돌아야 하기 때문
public class Item06StationRepository {
private static List<String> stationNames = init();
private static List<String> init() {
List<String> initialStationNames = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
initialStationNames.add(String.valueOf(i));
}
return initialStationNames;
}
public static void register(String name) {
for (String stationName : stationNames) {
if (stationName == name) {
break;
}
}
stationNames.add(name);
}
}
- 10개의 이름 중 하나의 무작위 이름을 뽑아서 반환해 주는
getRandomName() 함수가 있다고 생각해 보자 - 이 10개의 역 중 랜덤한 역을 총 N번 방문하는 테스트 코드를 구현하고 싶음
- 이 경우, 다음과 같이 매 번 역을 방문할 때 마다
Item06Station 객체를 만드는 다음과 같은 코드는 굉장히 비효율적
Instant start = Instant.now();
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
Item06Station item06Station = new Item06Station(getRandomName());
item06Station.visit();
}
Instant end = Instant.now();
System.out.println(Duration.between(start, end).toMillis());
- 따라서 다음과 같이
Item06StationCache와 같은 클래스를 통해 생성될 역 이름에 대한 객체를 미리 생성해 두고 재활용하는 방법 존재name 필드가 final 이기 때문에, 불변 역시 보장됨
- 이렇게 되면 처음 초기화한 후 불필요한 새 객체를 만들 필요가 없기 때문에, 메모리 및 시간적인 측면에서 굉장히 이득이 됨
List<Item06Station> stations = new ArrayList<>();
Map<String, Integer> indices = new HashMap<>();
public Item06StationCache(List<String> names) {
int i = 0;
for (String name : names) {
this.stations.add(new Item06Station(name));
this.indices.put(name, i++);
}
}
public Item06Station from(String name) {
return this.stations.get(indices.get(name));
}
- 마찬가지로 아래와 같이 테스트 해 볼 수 있음
Instant start = Instant.now();
Item06StationCache item06StationCache = new Item06StationCache(visitStationNames);
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
Item06Station item06Station = item06StationCache.from(getRandomName());
item06Station.visit();
}
Instant end = Instant.now();
System.out.println(Duration.between(start, end).toMillis());
- 결과: 객체를 매번 생성하는 경우, 객체를 재활용하는 것에 비해 반복 횟수가 커질 수록 소요 시간이 큰 비율로 증가하는 것을 확인 가능
| 반복 횟수 | 매번 객채 생성 시 소요 시간 | 객체를 재활용할 시 소요 시간 |
|---|
| 1,000 | 24ms | 8ms |
| 10,000 | 79ms | 11ms |
| 100,000 | 604ms | 22ms |
References
- 조슈아 블로크 - Effective Java 3/E