[Java-26] 자바 new & Heap, Constant pool

Java New Keyword

🐵 new 키워드 이해하기 (new Operator)

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자 저번에는 우리가 어떻게 Class를 생성하고 만드는지, 그리고 클래스의 간단한 종류에 대해서 알아 보았다.
그럼 다시 간단한 클래스를 정의 해보자

public class Study{ // Study 클래스 정의
    String name;
}

public class App{
    public static class void main(String args[]){
        Study study; // Study instance 생성 
    }
}

지금 study라는 인스턴스는 여타 String, Integer 와 같이 현재 저렇게 딸랑 정의 해 놓으면 아무 상태도 아니다.
만약 저 상태에서 우리가 study를 출력하려 한다면 initialize, 즉 초기화를 해줘야 한다는 문구가 뜰 것이다.

public class App{
    public static void main(String args[]){
    Study study;
    System.out.println(study); // 컴파일 오류 : Variable 'study' might not have been initialized    
    }
}

안타깝게도, Class로 선언된 객체(Object) 들은 저렇게 타입을 지정한다고, 선언이 되지 않는다. **
그렇기 때문에 우리가 이제 **new 와 Constructor 에 대해서 알아 봐야 한다.

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🙈 new 키워드 사용

public class 
public class App{
    Study study = new Study();
    // Class + 변수 + '=' + New + Constructor
}

🙉 Object 생성 (new)

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자바에서는, 객체를 new 연산자를 통해서 생성할 수 있다
new 연산자는 객체 타입에 앞에 선언되어야 한다. 예를 들어서 A 라는 클래스를 정의 했다고 가정을 하고, A라는 객체를 생성을 하고 싶다면 new Object(); 와 같은 방식으로 생성해야 한다.

    public static void main( String[] args )
    {
        App app = new App();
        String str = new String(" ");
        Integer i = new Integer(3);
        Double d = new Double(3.141592);
        Float f = new Float(3.14);
        Character c = new Character('c');
        Long l = new Long(3_000_000L);
    }

우리가 정의한 Class 이외에도, primitive 타입이 아닌 reference 타입 또한 new 를 통한
생성자를 이용할 수 있지만, 아래와 같이 사용할 수 있다. 둘이 뭐가 다른 걸까?

    public static void main( String[] args )
    {
        String str = " ";
        Integer i = 3;
        Double d = 3.141592;
        Float f = 3.14;
        Character c = 'c';
        Long l = 3_000_000L;
    }

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🙉 String str = " " vs String str = new String(" ")

우리는 무의식 적으로 Reference Type을 사용할 때, (String, Char, Integer, Long, Float)을
사용 할 때, 이 들이 Class로 정의 된걸 알면서도 new 생성자를 사용하지 않는다. 그러면
Reference 타입을 통해 생성된 객체들이 생성 되는 걸까?new 생성은 Heap 메모리 영역에, ' = " "' 은 상수 풀 (Runtime constant pool)에 저장

말로만 들으면 이해하기 어려우니, 그림을 통해 알아보자, 만약 JVM의 메모리 구조에 대해서 학습하지 않았다면,
JVM의 구조 , JDK의 구조에 대해서 충분히 알아보고 이 글을 보도록 하자 먼저 코드를 보면서 확인해 보자

public static void main(String args[]){
    Integer aaaa = 2;
    Integer cccc = new Integer(3);
    Integer dasada = new Integer(4);
}

다음 코드를 JVM 에서는 어떻게 관리를 할까? 이 결과를 알아보기 위해서 ByteCode 까보도록 하자, 밑에 사진은 바이트 코드에서 상수풀 관리 코드를 발췌했다.

• 상수풀 (Constant Pool) 이란 우리가 Integer, String 같은 레퍼런스 타입 의 데이터 값 또는,
  메소드 호출 Class 호출 등을 저장하는 JVM의 메모리 공간 중 하나이다.
• 벤더마다 상수 풀의 위치기 heap에 있거나, method 영역에 있을 수 있다.
  바이트 코드를 보면 뭔가 다른점이 있지 않은가? 바로 Ljava/lang/Integer가 aaaa 만 있고, new 로 생성한 변수는 Constant pool (상수 풀)에 저장되지 않는다.

new Integer 로 지정한 변수들의 값은 상수풀이 아닌 HEAP 메모리 에 저장된다. 순간 new 에 대해 알아보다가, 너무 low level 로 넘어간 듯한 느낌이 들긴 하지만, 재밌으니 한번 보도록 하자,
각자 jvm 메모리에 저장되는걸 그림으로 표현을 해보자면,

이렇게 복잡한 방법을 사용하는 이유는 뭘까? 그냥 전부 new로 heap 메모리에 때려넣으면 그만인데,
왜 굳이 상수 풀이라는 방식을 사용하는 걸까? *이유는 리터럴 재사용, 메모리 절약 * 정도가 있겠다. 이를 그림으로 표현을 해보면

다음은 생성자(Constructor) 에 대해서 알아보도록 하자