자바 Integer 비교 시 알아야 할 것

이번년도는 1월부터 개발 프로젝트로 매우 바빠서 블로그 쓸 시간이 없다ㅜ(핑계는..)

 

지난 주에 내부적으로 개발한 core 모듈에서 버그를 하나 찾았는데 내부적으로 만든 함수 중 객체 비교를 위한 메소드(isEquals)에서 Integer 타입에 대한 처리를 == 으로 했었던 부분이였다.당연히 객체간 데이터 비교에서는 .equals 를 사용해야 하는 것은 익히 알고 있었는데, == 으로 되어있었다는...

 

그럼 Integer 데이터간 비교는 왜 ==로 하면 안되는지 알아보자!

 

래퍼 클래스(Wrapper Class)

래퍼 클래스란 기본 타입의 데이터를 객체로 취급해야하는 경우 사용된다.

- 기본 타입 데이터 타입 : byte,short,int,long,float,double,char,boolean (맨 앞이 소문자)

- 래퍼 클래스 : Byte,Short,Integer,Long,Float,Double,Character,Boolean (맨 앞이 대문자, 클래스 만들 때 보듯 ㅎㅎ)

 

tmi. 대학교 2학년 때 자바 수업에서 처음 래퍼클래스에 대해 배웠었음.

박싱(Boxing), 언박싱(Unboxing)

- 박싱 : 기본타입을 포장객체(래퍼클래스)로 만드는 만드는 과정

- 언박싱 : 포장객체(래퍼클래스)에서 기본타입의 값을 얻어내는 과정

Integer a = new Integer(10); // 박싱
int i = a.intValue(); // 언박싱

오토 박싱(AutoBoxing), 오토 언박싱(AutoUnBoxing)

앞에 오토가 들어가면 자동적으로 해주는 거다 (JDK 1.5부터 지원됨)

Integer a = 10; // 오토 박싱
int i = a; // 오토 언박싱

오토 캐시

Integer 클래스를 들어가보면 IntegerCache 라는 클래스가 존재한다.

기본적으로 -128~127 사이의 값에 대해서 지정된 heap memory 영역에 생성한다는 것이다.

-XX:AutoBoxCacheMax=<Size> 를 통해 수정도 가능하다.

    /**
     * Cache to support the object identity semantics of autoboxing for values between
     * -128 and 127 (inclusive) as required by JLS.
     *
     * The cache is initialized on first usage.  The size of the cache
     * may be controlled by the {@code -XX:AutoBoxCacheMax=<size>} option.
     * During VM initialization, java.lang.Integer.IntegerCache.high property
     * may be set and saved in the private system properties in the
     * jdk.internal.misc.VM class.
     *
     * WARNING: The cache is archived with CDS and reloaded from the shared
     * archive at runtime. The archived cache (Integer[]) and Integer objects
     * reside in the closed archive heap regions. Care should be taken when
     * changing the implementation and the cache array should not be assigned
     * with new Integer object(s) after initialization.
     */

    private static class IntegerCache {
        static final int low = -128;
        static final int high;
        static final Integer[] cache;
        static Integer[] archivedCache;

        static {
            // high value may be configured by property
            int h = 127;
            String integerCacheHighPropValue =
                VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high");
            if (integerCacheHighPropValue != null) {
                try {
                    h = Math.max(parseInt(integerCacheHighPropValue), 127);
                    // Maximum array size is Integer.MAX_VALUE
                    h = Math.min(h, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1);
                } catch( NumberFormatException nfe) {
                    // If the property cannot be parsed into an int, ignore it.
                }
            }
            high = h;

            // Load IntegerCache.archivedCache from archive, if possible
            CDS.initializeFromArchive(IntegerCache.class);
            int size = (high - low) + 1;

            // Use the archived cache if it exists and is large enough
            if (archivedCache == null || size > archivedCache.length) {
                Integer[] c = new Integer[size];
                int j = low;
                for(int i = 0; i < c.length; i++) {
                    c[i] = new Integer(j++);
                }
                archivedCache = c;
            }
            cache = archivedCache;
            // range [-128, 127] must be interned (JLS7 5.1.7)
            assert IntegerCache.high >= 127;
        }

        private IntegerCache() {}
    }

 

데이터 비교 코드

그럼 위에서 알게된 오토캐싱 내용을 기준으로 데이터를 비교해보자.

Integer a1 = 127;
Integer a2 = 128;
Integer a3 = -128;
Integer a4 = -129;

Integer b1 = 127;
Integer b2 = 128;
Integer b3 = -128;
Integer b4 = -129;

if(a1 == b1)	System.out.println("a1 == b1 : true");
else 			System.out.println("a1 == b1 : false");

if(a2 == b2)	System.out.println("a2 == b2 : true");
else 			System.out.println("a2 == b2 : false");

if(a3 == b3)	System.out.println("a3 == b3 : true");
else 			System.out.println("a3 == b3 : false");

if(a4 == b4)	System.out.println("a4 == b4 : true");
else 			System.out.println("a4 == b4 : false");

결과

a1 == b1 : true

a2 == b2 : false

a3 == b3 : true

a4 == b4 : false

왜 이런 결과가 나온지 주소값을 출력해보자

System.out.println("a1 address :"+System.identityHashCode(a1));
System.out.println("b1 address :"+System.identityHashCode(b1));
System.out.println("a2 address :"+System.identityHashCode(a2));
System.out.println("b2 address :"+System.identityHashCode(b2));
System.out.println("a3 address :"+System.identityHashCode(a3));
System.out.println("b3 address :"+System.identityHashCode(b3));
System.out.println("a4 address :"+System.identityHashCode(a4));
System.out.println("b4 address :"+System.identityHashCode(b4));

결과

a1 address :328241052

b1 address :328241052

a2 address :849031967

b2 address :1678413715

a3 address :1664479306

b3 address :1664479306

a4 address :1959690207

b4 address :522631570

오토캐싱에 정의된 값을 같은 주소를 가지고 있는 것을 볼 수 있다.

그러므로 == 값은 래퍼클래스에서 주소를 비교하는 것이다.

(참고로 int 와 같은 기본데이터는 == 로 비교하는게 맞다.)

 

결론은 래퍼클래스는 .equals 를 통해 객체의 데이터를 비교해야한다!

 

추가 테스트

그럼 오토박싱이 아닌 박싱으로 객체를 선언한다면?

(참고로 new Integer() 은 Deprecated Since 9)

Integer c1 = new Integer(1);
Integer c2 = new Integer(1);

if(c1 == c2) 	System.out.println("c1 == c2 : true");
else 			System.out.println("c1 == c2 : false");

System.out.println("c1 address :"+System.identityHashCode(c1));
System.out.println("c2 address :"+System.identityHashCode(c2));

결과

c1 == c2 : false

c1 address :95055266

c2 address :27317011

마치며

오토박싱... 오토언박싱.. 자바를 배울 때 좋은 거구나~ 하면서 배웠던 기억이 있는데

오토캐싱은 처음이였따^^^^^.ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ

간만에 학생 때로 돌아간 것 같은 기분을 느꼈다.