String과 래퍼 클래스의 객체생성

String과 래퍼 클래스는 왜 객체를 생성하지 않고 사용할 수 있을까?

Java에서 String과 래퍼 클래스(Integer, Double, Boolean 등)는 객체 재사용을 위한 특별한 설계 덕분에 new 키워드를 사용하지 않고도 쉽게 사용할 수 있다. 이는 String Pool과 오토박싱 & 캐싱 기법 덕분이다.

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1. String Pool (문자열 상수 풀)

String Pool은 JVM의 힙 메모리에서 특별한 영역으로, 동일한 문자열 리터럴을 공유하여 메모리를 절약하는 기법이다.

String s1 = "hello";
String s2 = "hello";
System.out.println(s1 == s2); // true (같은 객체)

• "hello"는 String Pool에 저장되며, 동일한 문자열이 있으면 기존 객체를 재사용한다.
• 하지만 new String("hello")를 사용하면 힙(Heap) 영역에 새로운 객체를 생성한다.

String s3 = new String("hello");
System.out.println(s1 == s3); // false (다른 객체)

• new String("hello")는 String Pool을 사용하지 않으므로, s1과 다른 객체가 된다.
• 그러나 intern()을 사용하면 String Pool에 추가하여 기존 객체를 재사용할 수 있다.

String s4 = new String("hello").intern();
System.out.println(s1 == s4); // true (String Pool을 참조)

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2. 래퍼 클래스의 오토박싱(Auto-boxing)과 언박싱(Unboxing)

오토박싱(Auto-boxing)

자바에서는 기본형(Primitive type) 값을 래퍼 클래스 객체로 자동 변환하는 기능을 제공한다.

Integer num = 10; // 내부적으로 Integer.valueOf(10) 호출

➡ valueOf()를 호출하여 Integer 객체로 변환됨.

언박싱(Unboxing)

래퍼 클래스 객체에서 기본형 값을 자동으로 추출하는 기능도 제공한다.

int n = num; // 내부적으로 num.intValue() 호출

➡ intValue()를 호출하여 기본형(int)으로 변환됨.

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3. 래퍼 클래스의 캐싱 (Wrapper Class Caching)

특정 범위의 값은 캐싱하여 객체를 재사용한다.
이로 인해 동일한 값을 가진 객체를 여러 번 생성하지 않고, 메모리를 절약할 수 있다.

Integer num1 = 100;
Integer num2 = 100;
System.out.println(num1 == num2); // true (같은 객체 재사용)

하지만 캐싱 범위를 벗어나면 새로운 객체를 생성한다.

Integer num3 = 200;
Integer num4 = 200;
System.out.println(num3 == num4); // false (다른 객체)

valueOf() 내부에서 -128 ~ 127 범위의 값은 캐싱되고, 그 외 값은 새로운 객체가 생성된다.

각 래퍼 클래스의 캐싱 범위

래퍼 클래스	캐싱 범위
Integer	-128 ~ 127
Byte	-128 ~ 127
Short	-128 ~ 127
Character	0 ~ 127
Boolean	true, false
Long	-128 ~ 127
Double / Float	❌ 캐싱 안 함 (항상 새로운 객체 생성)

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4. valueOf() vs new Integer() 차이

Integer a = Integer.valueOf(100); // 캐싱된 객체 사용
Integer b = new Integer(100); // 새로운 객체 생성
System.out.println(a == b); // false

• Integer.valueOf(100)은 캐싱된 객체를 재사용하여 성능을 최적화한다.
• new Integer(100)은 항상 새로운 객체를 생성하므로 비효율적이다.
• Java 9 이후 new Integer(int) 생성자는 Deprecated(사용 비권장).

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5. String과 래퍼 클래스의 차이점

구분	String	래퍼 클래스 (Integer, Double 등)
역할	문자열 저장 및 조작	기본형(Primitive type)을 객체로 감싸는 역할
불변성(Immutable)	✅ 변경 불가능	✅ 변경 불가능
메모리 최적화	String Pool 사용 (리터럴 재사용)	-128 ~ 127 범위 캐싱
기본형과 연결	❌ 없음 (기본형이 아님)	✅ int ↔ Integer 자동 변환 (오토박싱/언박싱)
객체 생성 방식	"hello" → String Pool에서 재사용	Integer.valueOf(100) → 캐싱된 객체 사용

➡ String은 기본형과 관련이 없지만, 래퍼 클래스는 기본형 값을 객체로 변환하는 역할을 한다.

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6. 결론

1. String은 String Pool을 사용하여 동일한 문자열을 재사용한다.
2. 래퍼 클래스는 valueOf()를 통해 특정 범위(-128 ~ 127)의 값을 캐싱하여 객체를 재사용한다.
3. 오토박싱(Auto-boxing)과 언박싱(Unboxing) 덕분에 new Integer(10)을 사용하지 않고도 Integer num = 10;처럼 객체를 생성할 수 있다.
4. Double과 Float은 캐싱을 지원하지 않으며, 항상 새로운 객체가 생성된다.
5. Java는 성능 최적화를 위해 객체 재사용 기법을 적극 활용하고 있다.

➡ 이러한 설계 덕분에 new 없이도 String과 래퍼 클래스 객체를 사용할 수 있다!