[Java] 원시 타입 vs 참조 타입

java-study에서 스터디를 진행하고 있습니다.

 

원시 타입

 

원시 타입은 정수, 실수, 문자, 논리 리터럴 등 실제 데이터 값을 저장하는 타입이다. int a = 10; 와 같이 코드를 작성했다면 정수 값이 할당될 수 있는 a라는 이름의 메모리 공간이 JVM 스택 영역에 생성되고, 10이라는 값이 들어간다. 즉, 원시 타입은 메모리 공간의 실제 데이터 값이 저장되어 있다.

 

char 연산 시 주의할 점

 

JVM은 연산할 때 피연산자 스택을 활용한다. 예를 들어 13 + 20 + 7 을 계산한다면, 20 + 7 을 계산한 결과를 스택에 집어 넣고, 다시 27 + 13 을 계산한 결과를 스택에 집어 넣는 방식을 반복한다. 이때 주의할 점은 JVM의 피연산자 스택은 피연산자를 4 Bytes 단위로 저장한다는 것이다. 즉, char나 short와 같이 int보다 작은 자료형의 값을 계산하면 int형으로 자동 형 변환되어 연산이 수행된다.

 

참조 타입

참조 타입은 기본 타입을 제외한 타입으로, 객체의 주소를 저장하는 타입이다. 문자열, 배열, 열거형 상수, 클래스, 인터페이스 등이 있다. Java에서 실제 객체는 JVM 힙 영역에 저장되며, 참조 타입 변수는 실제 객체의 주소를 JVM 스택 영역에 저장한다. 그리고 객체를 사용할 때마다 참조 변수에 저장된 객체의 주소를 불러와 사용하게 된다.

 

Person p = new Person(); 이라는 코드를 작성했다면 p라는 이름의 메모리 공간이 스택 영역에 생성되고, 생성된 p의 인스턴스는 힙 영역에 생성된다, 즉, 스택 영역에 생성된 참조 변수 p는 힙 영역에 생성된 p의 인스턴스 주소 값을 가지게 된다.

 

원시 타입 vs 참조 타입

성능 관점

 

원시 타입은 스택 영역에 존재한다. 반면 참조 타입은 스택 영역에는 참조 값만 있고, 실제 값은 힙 영역에 존재한다. 참조 타입은 최소 2번 메모리 접근을 해야 하고, 일부 타입의 경우 값을 필요로 할 때 언박싱 과정(ex. Double → double, Integer → int)을 거쳐야 하므로 원시 타입과 비교해서 접근 속도가 느린 편이다.

 

메모리 관점

 

원시 타입보다 참조 타입이 사용하는 메모리 양이 압도적으로 높다. 이외의 참조 타입은 최근 들어 64 비트의 JVM을 많이 사용하므로 일반적으로 64 bits를 차지한다고 한다.

 

NULL 관점

원시 타입은 null을 담을 수 없지만, 참조 타입은 null을 담을 수 있다. 이것은 원시 타입의 경우, 값이 없으면 디폴트 값을 반환하기 때문이다. (ex. int은 0, boolean은 false)

 

제네릭 관점

원시 타입은 제네릭 타입에서 사용할 수 없지만, 참조 타입은 가능하다.

 

출처

• https://velog.io/@gillog/원시타입-참조타입Primitive-Type-Reference-Type
• https://week-year.tistory.com/141
• https://www.korecmblog.com/jvm-stack-and-register/
• https://kjw1313.tistory.com/24
• https://stackoverflow.com/questions/5350950/reference-type-size-in-java

 

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예상 면접 질문 및 답변

원시 타입의 크기를 설명하라.

 

원시 타입과 참조 타입의 차이를 설명하라.

• 성능 관점
  • 원시 타입은 스택 영역에 존재한다. 반면 참조 타입은 스택 영역에는 참조 값만 있고, 실제 값은 힙 영역에 존재한다. 참조 타입은 최소 2번 메모리 접근을 해야 하고, 일부 타입의 경우 값을 필요로 할 때 언박싱 과정(ex. Double → double, Integer → int)을 거쳐야 하므로 원시 타입과 비교해서 접근 속도가 느린 편이다.
• 메모리 관점
  • 원시 타입보다 참조 타입이 사용하는 메모리 양이 압도적으로 높다. 이외의 참조 타입은 최근 들어 64 비트의 JVM을 많이 사용하므로 일반적으로 64 bits를 차지한다고 한다.
• NULL 관점
  • 원시 타입은 null을 담을 수 없지만, 참조 타입은 null을 담을 수 있다. 이것은 원시 타입의 경우, 값이 없으면 디폴트 값을 반환하기 때문이다. (ex. int은 0, boolean은 false)
• 제네릭 관점
  • 원시 타입은 제네릭 타입에서 사용할 수 없지만, 참조 타입은 가능하다.