JiHyeok Ahn

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자바의 데이터 타입

자바에서는 데이터 타입에 크게 두 가지 원시 타입(Primitive Type)과 참조타입(Reference Type)이 있다.

원시 타입은 쉽게 말해, 정수, 실수, 문자, 논리 리터럴등의 실제 데이터 값을 저장하는 타입이고,

참조 타입은 객체(Object)의 번지를 참조(주소를 저장)하는 타입으로 메모리 번지 값을 통해 객체를 참조하는 타입이다.

종류 데이터 형 크기(byte/bit) 표현 범위
논리형 boolean 1/8 true 혹은 false
문자형 char 2/16 ‘\u0000’ ~ ‘uFFFF’ (16비트 유니코드 문자 데이터)
정수형 byte 1/8 -128 ~ 127
정수형 short 2/16 -32768 ~ 32767
정수형 int 4/32 -2147483648 ~ 2147483647( -21억 ~ + 21억)
정수형 long 8/64 -9223372036854775808 ~ 9223372036854775807(-100경 ~ + 100경)
실수형 float 4/32 1.4E-45 ~ 3.4028235E38
실수형 double 8/64 4.9E-324 ~ 1.7976931348623157E308

논리형/문자형

boolean

  • 저장 가능한 범위 true/ false
  • Java가 데이터를 다루는 최소 범위가 1 Byte 이기 때문에 낭비적이지만 1 Byte를 사용한다.

char

  • Java의 경우 Unicode를 사용, 동양의 글자의 경우 2 Byte 필요하기때문에 char 의경우 2 Byte 이용한다
  • Java에서 유일하게 제공되는 unsigned 형태다.unsigned : 음수 없이 0부터 시작하여 양수 값만 가지는 데이터 형태

2 Byte = 16진수, 0x00 = 0000 0000 0000 0000맨 앞 1 Bit를 가지고 음수나 양수 를 나타낸다.

하지만 char형은 unsigned 형식이기 때문에 맨 앞 비트를 음수 양수 형식 으로 사용하지 않는다.

char 형이 1111 1111 1111 1111 의 Bit를 가지고 있을때 10진수의 값 65535short 형이 1111 1111 1111 1111 의 Bit를 가지고 있을때 10진수의 값 -1

char a = ‘A’; b = ‘B’; 일때 if (a > b) 가 가능한이유는,

char형은 유니코드 정수형태로 저장 char a = ‘A’ 일시 a변수에는 ‘A’ 의 정수 값인 65가 들어간다.

정수형

데이터 표현 범위

byte

  • -2^7 ~ 2^7 - 1

short

  • -2^15 ~ 2^15 - 1

int

  • -2^31 ~ 2^31 - 1

long

  • -2^63 ~ 2^63 - 1

숫자형 데이터 타입에서는 맨 앞의 비트를 부호를 나타내는 비트로 사용하기에 바이트 크기에서 1작은 승수로 범위를 표현된다.

범위에서 -1를 한 이유는 중간에 0이 있기 때문이다.

실수형

실수형 데이터타입에서는 double형 데이터타입이 기본 데이터타입이다.

기본형 데이터타입이 double형 이기 때문에 float형 데이터타입의 실수형 데이터를 사용하고자 하는 경우에도long형과 마찬가지로 실수 데이터 맨 뒤 쪽에 접미사 ‘f’나 ‘F’를 붙여줘야한다.

float형 데이터타입보다 double형 데이터타입이 두배정도 더 정밀한 데이터를 표현할 수 있다.

float

  • float fl = 3.14F; or float fl = 3.14f;
  • f를 붙여 주지 않으면 double형 데이터로 인식하기에 꼭 붙여 줘야한다.

double

double temp = 1e-3;
  • e 뒤에 붙은 숫자가 10의 몇승을 나타낸다.지금 1e-3의 경우 10의 -3승 으로서 0.001 과 같다1e3 == 1000 (10의 3승 )과 같다.

참조 타입(Reference Type)

참조 타입은 원시 타입을 제외한 타입들(문자열, 배열, 열거, 클래스, 인터페이스)을 말한다.

Java에서 실제 객체는 힙 영역에 저장되며 참조 타입 변수는 스택 영역에 실제 객체들의 주소를 저장하여, 객체를 사용할때 마다 참조 변수에 저장된 객체의 주소를 불러와 사용하는 방식이다.

정적 메모리 스택(Stack) 영역

스택 영역에는 기본타입 변수가 할당되고 변수의 실제 값들이 저장된다.

참조 타입의 변수들은 이 스택 영역에서 힙 영역에 생성된 객체들의 주소 값을 저장하고 있는다.

객체 안의 메소드의 작업이 종료되면 할당되었던 메모리 공간은 반환되어 비워진다.

동적 메모리 힙(Heap) 영역

  • 힙 영역에는 객체와 배열이 생성된다.
  • 참조타입(배열, 클래스, 인터페이스 등)들이 이 객체들의 주소를 스택 영역에 저장한다.
  • 기본타입 변수들과는 다르게 크기가 정해져 있지 않다.
  • 프로그램 실행시 메모리에 동적으로 할당된다.
  • 참조하는 변수가 없으면 자바의 가비지 컬렉터가 제거한다.

가비지 컬렉터(Garbage collector) : 메모리의 힙 영역에 할당된 더 이상 사용되지 않는 객체를 제거 하는 역할

Boxing, Unboxing

1. Null 포함 가능 여부

원시타입은 null을 담을 수 없지만, 참조 타입은 가능하다.

// 불가능
int i = null;

// 가능
Integer integer = null;

2. 제너릭 타입에서 사용 가능 여부

// 불가능
List<int> list;

// 가능
List<Integer> list;

원시 타입의 장점

원시 타입은 성능 상의 이점이 있다.

1. 접근속도

Untitled

원시타입은 '스택' 메모리에 값이 존재한다.

반면에 참조타입은 하나의 인스턴스이기 때문에 '스택' 메모리에는 참조값만 있고, 실제 값은 힙 메모리에 존재한다.

그리고 값을 필요로 할 때마다 언박싱 과정을 거쳐야 하니 원시타입과 비교해서 접근 속도가 느려지게 된다.

(예외적으로 엄청 큰 숫자를 복사해야 한다면, 참조값만 넘길 수 있는 참조타입이 좋을 수 도 있다.)

2. 차지하는 메모리 양

차지하는 메모리에 양도 참조타입이 훨씬 많습니다.

(아래 비교표는 64비트 컴퓨터 기준입니다.)

원시타입이 사용하는 메모리 참조타입이 사용하는 메모리
boolean - 1bit Boolean – 128 bits
byte - 8bits Byte - 128bits
short, cagr - 16bits Short, Charater - 128bits
int, float - 32bits Integer, Float - 128bits
long, double - 64bits Long, Double - 196bits

[결론]

성능과 메모리에 장점이 있는 원시 타입을 먼저 고려해봅니다. 만약 Null을 다뤄야 하거나, 제네릭 타입에서 사용되어야 한다면 참조 타입을 사용합니다.

참고

Java에서 원시타입 vs 참조타입 어떤 걸 사용해야 할까?
원시타입, 참조타입(Primitive Type, Reference Type)

참고