2025년 6월 2일 작성

Java Identity와 Equality

Java에서 identity는 == 연산자로 같은 객체인지 비교하고, equality는 equals() method로 값이 같은지 비교하며, equals()를 override할 때는 hashCode()도 함께 override해야 합니다.

Identity와 Equality

  • Java에서 객체 비교는 identity(동일성)와 equality(동등성) 두 가지 개념으로 구분됩니다.
    • identity는 두 reference가 같은 객체를 가리키는지 비교합니다.
    • equality는 두 객체의 값이 같은지 비교합니다.
  • identity가 true이면 equality도 반드시 true이지만, equality가 true라고 해서 identity가 true인 것은 아닙니다.

Identity 비교 : == 연산자

  • == 연산자는 두 reference가 같은 memory 주소를 가리키는지 비교합니다.
    • primitive type에서는 값 자체를 비교합니다.
    • reference type에서는 객체의 memory 주소를 비교합니다.
    • 같은 객체를 참조하면 true, 다른 객체를 참조하면 false를 반환합니다.
Integer a = Integer.valueOf(128);
Integer b = a;

System.out.println(a == b);  // true (같은 객체 참조)

Integer a = Integer.valueOf(128);
Integer b = Integer.valueOf(128);

System.out.println(a == b);  // false (다른 객체 참조, cache 범위 밖)
  • 두 번째 예제에서 a와 b는 값이 같지만 서로 다른 객체이므로 == 비교 결과는 false입니다.
  • 128은 Integer cache 범위(-128~127)를 벗어나므로 매번 새 객체가 생성됩니다.

Equality 비교 : equals() Method

  • equals() method는 두 객체의 내용이 같은지 비교합니다.
    • Object class에 정의된 기본 구현은 == 연산자와 동일하게 동작합니다.
    • 값 비교가 필요한 class에서는 equals()를 override해야 합니다.
    • String, Integer 등 wrapper class는 이미 equals()를 override하여 값 비교를 수행합니다.

Object의 기본 equals() 구현

  • Object class의 equals()는 reference 비교를 수행합니다.
public boolean equals(Object obj) {
    return (this == obj);
}
  • override하지 않으면 == 연산자와 동일한 결과를 반환합니다.

equals() Override

  • 값 비교가 필요한 class에서는 equals()를 override해야 합니다.
public class Product {
    private Long id;
    private String name;
    private Long price;

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Product product = (Product) o;
        return Objects.equals(id, product.id) &&
               Objects.equals(name, product.name) &&
               Objects.equals(price, product.price);
    }
}
  • equals() override 시 일반 규약을 준수해야 합니다.
    • 반사성 (reflexive) : x.equals(x)는 true입니다.
    • 대칭성 (symmetric) : x.equals(y)가 true이면 y.equals(x)도 true입니다.
    • 추이성 (transitive) : x.equals(y)와 y.equals(z)가 true이면 x.equals(z)도 true입니다.
    • 일관성 (consistent) : 객체가 변경되지 않으면 equals() 결과는 항상 동일합니다.
    • null 비교 : x.equals(null)은 false입니다.

hashCode() Method

  • equals()를 override할 때는 hashCode()도 함께 override해야 합니다.
    • HashMap, HashSet 등 hash 기반 Collection은 hashCode()를 사용하여 객체를 저장하고 검색합니다.
    • equals()가 true인 두 객체는 반드시 같은 hashCode()를 반환해야 합니다.
    • hashCode()가 다르면 equals() 비교 없이 다른 객체로 판단합니다.

hashCode() 규약

  • hashCode()는 일관성 있는 정수값을 반환해야 합니다.
    • 객체가 변경되지 않으면 hashCode() 결과는 항상 동일해야 합니다.
    • equals()가 true인 두 객체는 같은 hashCode()를 가져야 합니다.
    • equals()가 false인 두 객체는 다른 hashCode()를 가질 필요는 없지만, 다르면 hash table 성능이 향상됩니다.

hashCode()를 Override하지 않으면

  • HashSet에 동등한 객체를 추가해도 중복 제거가 되지 않습니다.
Product product1 = new Product(1L, "iPhone", 99L);
Product product2 = new Product(1L, "iPhone", 99L);

Set<Product> products = new HashSet<>();
products.add(product1);
products.add(product2);

System.out.println(products.size());  // 2 (기대값 : 1)
  • hashCode()가 다르면 HashSet은 두 객체를 다른 bucket에 저장합니다.

hashCode() Override

  • equals()에서 사용한 field를 기반으로 hashCode()를 구현합니다.
@Override
public int hashCode() {
    return Objects.hash(id, name, price);
}
  • Objects.hash()는 여러 field를 조합하여 hash값을 생성합니다.

String과 Integer의 특수한 동작

  • String과 Integer는 caching mechanism으로 인해 == 비교 시 예상과 다른 결과가 나올 수 있습니다.

String Pool

  • String literal은 String Pool에 저장되어 재사용됩니다.
String str1 = "hello";
String str2 = "hello";
String str3 = new String("hello");

System.out.println(str1 == str2);  // true (같은 Pool 객체)
System.out.println(str1 == str3);  // false (다른 객체)
  • literal로 생성한 String은 Pool에서 동일한 객체를 참조합니다.
  • new String()으로 생성하면 Pool과 별개의 새 객체가 생성됩니다.

Integer Cache

  • Integer는 -128에서 127 범위의 값을 caching합니다.
Integer a = 127;
Integer b = 127;
System.out.println(a == b);  // true (cached)

Integer c = 128;
Integer d = 128;
System.out.println(c == d);  // false (not cached)
  • autoboxing으로 생성된 Integer는 cache 범위 내에서 동일한 객체를 반환합니다.
  • cache 범위를 벗어나면 새로운 객체가 생성되어 == 비교가 false가 됩니다.
private static class IntegerCache {
    static final int low = -128;
    static final int high = 127;  // 설정으로 변경 가능
}

권장 Pattern

  • 객체 비교 시 적절한 방법을 선택해야 합니다.

  • 값 비교는 equals() 사용 : 객체의 내용을 비교할 때는 == 대신 equals()를 사용합니다.

    • String 비교는 항상 equals()를 사용합니다.
    • wrapper class 비교도 equals()를 사용합니다.
String str1 = "hello";
String str2 = new String("hello");

if (str1.equals(str2)) {  // 올바른 비교
    System.out.println("같은 값");
}
  • equals()와 hashCode() 함께 Override : 값 비교가 필요한 class에서는 두 method를 함께 override합니다.
    • IDE나 Lombok의 자동 생성 기능을 활용합니다.
    • Objects.equals()와 Objects.hash()를 사용하면 null-safe하게 구현됩니다.
  • == 사용이 적합한 경우 : enum 비교나 singleton 객체 비교에서는 ==를 사용합니다.
    • enum은 instance가 하나이므로 == 비교가 안전합니다.
    • null check에서는 ==를 사용합니다.
if (status == Status.ACTIVE) {  // enum 비교
    // ...
}

if (obj == null) {  // null check
    // ...
}

Reference

목차