Java 문법: Primitive VS Wrapper

📌개요

Java의 Primitive Type(기본형)과 Wrapper Class(래퍼 클래스)는 본질적으로 같은 데이터를 다루지만, 존재 목적과 사용 방식에서 근본적인 차이가 있다.

📌내용

기본 개념

Primitive Type 기본형

• Java에서 제공하는 가장 기본적인 데이터 타입
• byte, short, int, long, float, double, char, boolean 8가지 존재
• 스택(Stack) 메모리에 직접 값 저장
• null 값을 가질 수 없음
• 산술 연산 가능
• 기본 값 존재 (예: int는 0, boolean은 false)

Wrapper Class 래퍼 클래스

• Primitive type을 객체로 감싸는 클래스
• Byte, Short, Integer, Long, Float, Double, Character, Boolean
• 힙(Heap) 메모리에 저장
• null 값 허용
• 다양한 유틸리티 메서드 제공

주요 차이점

특징	Primitive Type	Wrapper Class
저장 위치	Stack	Heap
null 허용	불가	가능
메모리 사용량	적음	많음
접근 속도	빠름	상대적으로 느림
기본값 존재	있음	없음(null)
유틸리티 메서드	없음	있음
Collection 요소로 사용	불가	가능

Boxing & Unboxing

오토 박싱 Autoboxing

• 원시 타입 → Wrapper 클래스로 자동 변환
  • 컴파일러가 내부적으로 Integer.valueOf()를 호출

int primitiveInt = 100;
Integer autoBoxedInt = primitiveInt; // 오토박싱 (자동)

오토 언박싱 Autounboxing

• Wrapper 클래스 → 원시 타입으로 자동 변환
  • 컴파일러가 내부적으로 intValue()를 호출

Integer wrapperInt = 200;
int autoUnboxedInt = wrapperInt; // 오토언박싱 (자동)

명시적 박싱 (Explicit Boxing)

• 직접 Wrapper 클래스의 메서드(valueOf())를 호출

int primitiveInt = 300;
Integer explicitBoxedInt = Integer.valueOf(primitiveInt); // 명시적 박싱

명시적 언박싱 (Explicit Unboxing)

• 직접 Wrapper 클래스의 메서드(intValue())를 호출

Integer wrapperInt = 400;
int explicitUnboxedInt = wrapperInt.intValue(); // 명시적 언박싱

차이점 정리

구분	예제	변환 방식
오토박싱	Integer a = 100;	컴파일러가 자동 처리
명시적 박싱	Integer b = Integer.valueOf(100);	개발자가 직접 메서드 호출
오토언박싱	int c = wrapperInt;	컴파일러가 자동 처리
명시적 언박싱	int d = wrapperInt.intValue();	개발자가 직접 메서드 호출

언제 사용하지?

Primitive Type

1. 성능이 중요한 경우
2. null 값이 필요하지 않은 경우
3. 대량의 데이터를 다룰 때 (메모리 효율성)
4. 단순한 산술 연산이 필요한 경우

Wrapper Class

1. null 값이 필요할 때
   • 데이터의 부재를 표현해야 하는 경우
2. 컬렉션(Collection)에 저장해야 할 때
   • Java 컬렉션 프레임워크는 객체만 저장 가능
   • 예: List<int> 불가, List<Integer> 가능
3. 객체의 메서드를 사용해야 할 때
   • Integer.parseInt(), Character.isLetter() 등
4. 제네릭 타입으로 사용해야 할 때
   • <T>에는 객체만 사용 가능

성능 고려사항

• Boxing/Unboxing은 추가적인 오버헤드를 발생 시킨다.
• 반복문 등에서 자주 발생하면 성능 저하 가능성이 있다.
• 최신 JVM에서는 일부 상황에서 최적화되지만, 불필요한 Boxing/Unboxing은 피해야 한다.

// 비효율적인 예 (반복적인 boxing/unboxing)
Long sum = 0L;
for(long i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i++) {
	sum += i; // 매번 iteration에서 unboxing & boxing 발생
}

// 개선된 예
long sum = 0L;
for(long i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i++) {
	sum += i; // primitive 연산만 발생
}

실무에선 언제 사용하지?

1. 의도가 명확한 코드 작성
2. JPA/Hibernate 엔티티 필드
   • 기본키(ID)는 Wrapper로 선언 (null 가능성)
   • 다른 필드는 상황에 따라 선택
3. DTO 설계
   • API 응답에서 값이 없을 수 있는 필드는 Wrapper 사용
4. 메서드 반환 타입
   • 값이 없을 수 있는 경우 Optional<Primitive> 대신 Wrapper 고려

🎯결론

동일한 데이터를 다루지만 메모리 구조, 성능, 사용 목적에서 차이가 있으므로 상황에 맞게 선택해야 한다.

핵심 원칙:

• 성능이 중요하면 Primitive
• 객체 지향 기능이 필요하거나 null 표현이 필요하면 Wrapper

구분	Primitive Type (기본형)	Wrapper Class (래퍼 클래스)
메모리/성능
저장 위치	스택(Stack) 메모리	힙(Heap) 메모리
메모리 사용량	적음 (값 직접 저장)	많음 (객체로 감싸서 저장)
연산 속도	빠름	상대적으로 느림 (객체 접근 오버헤드)
기능/유연성
null 허용	불가능	가능
메서드 지원	없음	다양한 유틸리티 메서드 제공
주요 사용처
적합한 경우	대량 연산, 성능이 중요한 로직 로컬 변수	컬렉션(Collection) 사용 시 제네릭 타입 필요 시 null 표현이 필요한 필드

⚙️EndNote

더 알아보기

1. AutoBoxing 최적화
   • Integer.valueOf()의 캐싱 매커니즘
   • Long VS long 반복문 성능 비교 실습
2. Java 메모리 모델
   • Stack VS Heap 메모리 동장 방식
   • Primitive가 스택에 저장되는 이유
3. Java 컬렉션과 제네릭
   • 왜 컬렉션은 Primitive를 허용하지 않는가?
   • IntStream, Eclipse Collections 등 대안 라이브러리
4. JPA/Hibernate 매핑
   • 엔티티 필드 타입 선택 가이드
   • @Column(nullable = false)와 Primitive/Wrapper 관계
5. Java 8 이후 변화
   • OptionalInt VS Optional<Integer>
   • 람다식에서의 자동 형변환 동작