Wrapper Class

Java 변수의 기본형 & 참조형

• 자바에서 데이터 타입(자료형)은 크게 두 가지로 구분됨

  • 기본형(primitive type): 계산을 위해 실제 값을 저장함

    • 논리형(boolean), 문자형(char), 정수형(byte, short, int, long), 실수형(float, double)

  • 참조형(reference type): 객체의 주소를 저장하며, null 또는 객체의 주소(4byte, 0x0 ~ 0xffffffff)를 가짐

    • 배열(Array), 열거형(Enum), 클래스(Class), 인터페이스(interface)

• 프로그래밍을 하다 보면 기본 타입의 데이터를 객체로 표현해야하는 경우가 발생함

  • ex) 메소드의 인수로 객체 타입만이 요구되면, 기본 타입의 데이터를 그대로 사용할 수 없기 때문에 변환 작업이 필요해짐

• 이러한 경우에 기본 타입을 객체로 다루기 위해서 사용하는 클래스들을 래퍼 클래스(wrapper class)라고 함

래퍼 클래스의 필요성

1. 래퍼 클래스는 기본 데이터 타입을 Object로 변환할 수 있음

   • 메소드에 전달된 인수를 수정하려는 경우, 오프벡트가 필요함

2. java.util 패키지의 클래스는 객체만 처리하기 때문에 래퍼 클래스는 이 경우 도움이 됨

3. Collection 프레임 워크의 데이터 구조는 기본 타입이 아닌 객체만 저장하게 되고, 래퍼 클래스를 사용하여 자동 방식과 언박싱이 일어남

   List<Integer>list = new ArrayList<>();
   list.add(200); //자동 박싱

래퍼 클래스 (Wrapper Class)

java.lang 패키지의 클래스들 중 기본형 변수를 감싸는 클래스들로, 래퍼 클래스는 값을 포장하여 객체로 만드는 것 즉, 래퍼 클래스는 기본 타입의 객체화를 말함

Integer num1 = new Integer(5); // 기본형 타입 정수를 래퍼 클래스로 감싸 객체화
Integer num1 = 5;

Double num2 = new Double(1.11); // 기본형 타입 실수를 래퍼 클래스로 감싸 객체화
Double num2 = 1.11;

• 자바의 모든 기본 타입은 값을 갖는 객체를 생성할 수 있고, 이런 객체를 포장 객체라고 함

  • 기본 타입의 값을 내부에 두고 포장하는 것처럼 보이기 때문

• 래퍼 클래스로 감싸고 있는 기본 타입의 값은 외부에서 변경할 수 없음

  • 만약 변경하고 싶다면 새로운 포장 객체를 생성해야 함

• 래퍼 클래스는 모두 java.lang 패키지에 포함되어 제공됨

  • 따라서 별다른 패키지를 불러오지 않아도 소스 단에서 사용이 가능함

  • 래퍼 클래스를 이용하면 각 타입에 해당하는 데이터를 파라미터로 전달받아 해당 값을 가지는 객체로 만들어줌

래퍼 클래스 구조도

• 모든 래퍼 클래스의 부모는 Object이고, 내부적으로 숫자를 다루는 래퍼 클래스의 부모 클래스는 Number 클래스임

• 모든 래퍼 클래스는 최종 클래스로 정의됨

래퍼 클래스의 종류

기본 타입	래퍼 클래스	생성자
boolean	Boolean	Boolean(boolean value) Boolean(String s)
char	Character	Character(char value)
byte	Byte	Byte(byte value) Byte(String s)
short	Short	Short(short value) Short(String s)
int	Integer	Integer(int value) Integer(String s)
long	Long	Long(long value) Long(String s)
float	Float	Float(float value) Float(double value) Float(String s)
double	Double	Double(double value) Double(String s)

• int와 char을 제외한 래퍼 클래스는 모두 기본 타입에서 첫 글자만 대문자로 바꾸면 됨

래퍼 클래스의 자료형 변환 메소드

String str = "10";
String str2 = "10.5";
String str3 = "true";

byte b = Byte.parseByte(str);
int i = Integer.parseInt(str);
short s = Short.parseShort(str);
long l = Long.parseLong(str);
float f = Float.parseFloat(str2);
double d = Double.parseDouble(str2);
boolean bool = Boolean.parseBoolean(str3);

• 래퍼 클래스는 객체를 포장하는 기능 외에도, 래퍼 클래스에서 자체 지원하는 parse타입() 정적 메서드를 이용하여 데이터 타입을 형 변환할 때도 유용하게 쓰임

  • 해당 메서드는 문자열을 매개 값으로 받아 기본 타입 값으로 변환함

박싱(Boxing) & 언박싱(UnBoxing)

• 값을 포장하여 객체로 만드는 것은 좋지만, 만일 값을 변환시켜야 할 필요가 생긴다면 포장을 다시 뜯을 필요가 있음

• 래퍼 클래스는 산술 연산을 위해 정의된 클래스가 아니기 때문에 생성된 인스턴스의 값만 참조가 가능함

  • 따라서 래퍼 클래스에 저장된 값을 직접 변경하는 것은 불가능함

  • 그래서 래퍼 클래스를 언박싱 한 뒤에 값을 변경하고, 이후에 박싱하는 중간 단계가 필요함

Integer num = new Integer(20); // 박싱
int n = num.intValue(); // 언박싱 (intValue)

// 재 포장(박싱)
n = n + 100; // 120
num = new Integer(n);

• Boxing: 기본 타입의 데이터 → 래퍼 클래스의 인스턴스로 변환(포장 객체로 만드는 과정)

• UnBoxing: 래퍼 클래스의 인스턴스에 저장된 값 → 기본 타입의 데이터로 변환(포장 객체에서 기본 타입의 값을 얻는 과정)

자동 박싱(AutoBoxing) & 자동 언박싱(AutoUnBoxing)

• JDK 1.5부터는 자바 컴파일러가 박싱과 언박싱을 자동으로 처리해주어 이를 오토박싱과 오토 언박싱이라고 부름

• 기본 타입 값을 직접 박싱/언박싱하지 않아도 래퍼 클래스 변수에 대입만 하면 자동으로 박싱과 언박싱이 됨

  * 기존 박싱 & 언박싱 */
  Integer num = new Integer(17); // 박싱
  int n = num.intValue();        // 언박싱
  
  /* 오토 박싱 & 언박싱 */
  Integer num = 17;  // new Integer() 생략
  int n = num;       // intValue() 생략

  • new 키워드를 사용하지 않아도 자동으로 인스턴스를 생성할 수 있음

  • 또한, 언박싱 메서드를 사용하지 않아도 오토 언박싱을 이용하여 인스턴스에 저장된 값을 바로 참조할 수 있게 됨

래퍼 클래스 연산

Integer num1 = new Integer(7); // 박싱
Integer num2 = new Integer(3); // 박싱

int int1 = num1.intValue();    // 언박싱
int int2 = num2.intValue();    // 언박싱

// 박싱된 객체를 오토 언박싱하여 연산하고 다시 박싱하여 저장
Integer result1 = num1 + num2; // 10 
Integer result2 = int1 - int2; // 4
int result3 = num1 * int2;     // 21

• 오토 박싱과 언박싱 기능을 이용해서 래퍼 객체를 직접 연산하는 것이 가능해짐

• 원래는 래퍼 클래스는 직접 연산이 불가능하지만, 컴파일러가 스스로 판단해 자동으로 언박싱하여 연산하기 때문에 허용됨

래퍼 클래스 동등 비교

• 인스턴스에 저장된 값에 대한 동등 여부 판단은 동등 연산자(==)로 값을 비교하는 것이 아닌 객체의 주소값을 비교함

  • 따라서 의도적이지 않은 작동이 일어나기 때문에 객체 값을 비교하는 경우 조심해야 함

• 래퍼 클래스 간의 객체 값 비교는 포장 내부의 값을 얻어 비교해야 하기 때문에, 직접 언박싱해서 비교하거나 equals() 메서드를 통해 비교함

  Integer num1 = new Integer(10);
  Integer num2 = new Integer(20);
  Integer num3 = new Integer(10);
  
  System.out.println(num1 == num3);      // false
  System.out.println(num1.equals(num3)); // true

  • 대신 래퍼 클래스와 기본 자료형의 비교는 자동으로 오토박싱과 언박싱을 해주기 때문에 == 연산과 equals() 연산 모두 가능함

    Integer num = new Integer(10); // 래퍼 클래스1
    Integer num2 = new Integer(10); // 래퍼 클래스2
    int i = 10; // 기본타입
    
    System.out.println("래퍼클래스 == 기본타입 : " + (num == i));              //true
    System.out.println("래퍼클래스.equals(기본타입) : " + num.equals(i));      //true
    System.out.println("래퍼클래스 == 래퍼클래스 : " + (num == num2));          //false
    System.out.println("래퍼클래스.equals(래퍼클래스) : " + num.equals(num2));  //true

Ref

• 자바 Wrapper 클래스와 Boxing & UnBoxing 총정리
• [Java] 래퍼 클래스(Wrapper Class)란 무엇인가? (박싱, 언박싱)