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개발6분 읽기

[Java] Integer가 있는데 int를 왜 쓰나요? / 래퍼 클래스(wrapper class)에 대하여

#Java
이 글의 목차14개
  1. 🔹 int는 기본형(Primitive Type)
  2. 🔸 Integer는 참조형(Reference Type), 즉 객체다
  3. ✨ 정리
  4. 1. 🔥 성능이 중요한 반복 연산
  5. 2. 💡 null이 절대 들어오면 안 되는 상황
  6. 3. ✏️ 단순 수학 계산만 필요할 때
  7. 4. 🧼 메모리 사용량을 줄여야 할 때
  8. 🟦 박싱(Boxing)
  9. 🟨 언박싱(Unboxing)
  10. 🟩 오토박싱 / 오토언박싱
  11. ⚠️ 오토박싱 주의사항
  12. 🧊 자바는 -128 ~ 127 사이의 Integer를 캐싱한다
  13. 🔍 내부적으로는 이렇게 동작한다
  14. ❗ ==와 equals중 어떤 것을 사용해야 할까?

✍️ 서론

나는 알고리즘을 공부하며 늘 한 가지 의문점이 있었다.

왜 int형이 존재하는 것일까?

Integer는 다양한 기능도 많고 형변환도 쉽고 null도 담을 수 있는데

왜 int를 사용해야 하는 것일까? 왜 둘은 나누어져 있는 것일까?

지금부터 그 질문에 대한 해답을 정리하려고 한다.


✅ int와 Integer는 무엇이고, 무엇이 다른가?

자바에서는 정수를 표현할 때

int와 Integer라는 두 가지 타입이 존재한다.

그렇기에 나는 자바를 공부하며 이런 궁금증이 생겼다.

“숫자를 저장하는데 왜 타입이 두 개나 필요하지?”

처음엔 “Integer가 더 고급진 타입이겠지~” 라고 생각하고 지나쳤지만

실제로 이 둘은 의미부터, 저장 방식, 동작까지 완전히 다르다는 것을 알게되었다.

🔹 int는 기본형(Primitive Type)

int는 자바에서 제공하는 기본 데이터 타입 중 하나다.

8개의 기본형 타입 중 하나고,

말 그대로 “숫자 그 자체”를 저장하는 타입이다.

int a = 10;
  • 여기서 a는 숫자 10을 값 자체로 저장한다.
  • 메모리의 스택(stack) 영역에 바로 10이라는 숫자가 올라감
  • null 값을 가질 수 없음

🔸 Integer는 참조형(Reference Type), 즉 객체다

반면 Integer는 클래스다.

java.lang.Integer라는 이름을 가진 래퍼 클래스(Wrapper Class) 이고,

내부적으로는 int value라는 필드를 갖고 있다.

Integer b = 10;
  • 이건 int가 아니라 Integer라는 객체를 만들어서 그 안에 10을 넣는 것
  • 메모리에는 스택에는 객체의 주소, 힙에는 실제 Integer 객체가 존재
  • null을 저장할 수 있음 (Integer b = null;)

✨ 정리

구분 int Integer
타입 기본형 (primitive) 참조형 (reference)
저장 위치 스택에 값 직접 저장 스택에 주소, 힙에 객체 저장
null 허용 ❌ 불가능 ✅ 가능
메서드 제공 ❌ 없음 ✅ .compareTo(), .toString() 등
컬렉션 사용 ❌ 불가 (List 불가능) ✅ 가능 (List)

✨ 그렇다면 int가 Integer보다 우월한 상황은 언제일까?

1. 🔥 성능이 중요한 반복 연산

int sum = 0;
for (int i = 0; i < 1_000_000; i++) {
    sum += i;
}

이 코드를 Integer로 바꿔본다면?

Integer sum = 0;
for (int i = 0; i < 1_000_000; i++) {
    sum += i;  // 오토언박싱 + 덧셈 + 오토박싱 반복
}

🚨 내부적으로 계속 int → Integer, Integer → int 변환이 일어나기 때문에

객체 생성 + GC(Garbage Collector) 부담이 크다.

2. 💡 null이 절대 들어오면 안 되는 상황

  • int는 기본형이라서 null 자체가 들어올 수 없음
  • 반면 Integer는 참조형이라서 null 참조 시 NPE(Null Pointer Exception) 발생 가능

그래서 “절대로 null이 들어오면 안 되는 필드”는 int로 선언하는 게 안전하다.

3. ✏️ 단순 수학 계산만 필요할 때

  • int는 연산자 +, , , /이 바로 적용됨
  • Integer는 내부적으로 언박싱을 거쳐야 계산 가능
int result = (a + b) * c;

Integer로 쓰면 결국 내부에서 intValue() 꺼내서 연산하고

다시 Integer로 감싸야 한다. → 부하 발생

4. 🧼 메모리 사용량을 줄여야 할 때

  • int는 4바이트 (32bit)
  • Integer는 객체니까 내부적으로 추가적인 메모리 구조를 가짐 (객체 헤더 등)
int[] arr = new int[1000000];         // 4MB
Integer[] arr = new Integer[1000000]; // 최소 16MB 이상 (객체 100만 개)

✅ 박싱, 언박싱, 그리고 오토박싱이란?

앞에서 int는 값이고 Integer는 객체라는 것을 정리했다.

이 두 타입은 자동, 혹은 수동으로 변환되기도 하는데

이걸 바로 박싱(Boxing), **언박싱(Unboxing)**이라고 부른다.

그리고 이것이 자동으로 일어나는 걸 **오토박싱(Auto Boxing)**이라고 한다.

🟦 박싱(Boxing)

기본형 → 참조형으로 바꾸는 것

즉, int를 Integer로 감싸는 것.

int a = 10;
Integer b = Integer.valueOf(a); // 박싱 (수동)
  • int 값 10을 Integer 객체로 감쌌다.
  • 내부적으로는 new Integer(a) 대신 **Integer.valueOf(a)*가 사용된다.

🟨 언박싱(Unboxing)

참조형 → 기본형으로 바꾸는 것

즉, Integer를 다시 int로 꺼내는 것.

Integer a = Integer.valueOf(10);
int b = a.intValue(); // 언박싱 (수동)
  • Integer 안에 들어 있는 int 값을 꺼낸다.
  • .intValue() 같은 메서드를 통해 꺼냄.

🟩 오토박싱 / 오토언박싱

자바가 알아서 박싱/언박싱을 해주는 기능

int a = 10;
Integer b = a;       // 오토박싱

Integer c = 20;
int d = c;           // 오토언박싱
  • a가 자동으로 Integer.valueOf(a)로 감싸짐
  • c가 자동으로 c.intValue()로 꺼내짐
  • 자바 컴파일러가 자동으로 해주는 기능이라 굉장히 자주 쓰인다

⚠️ 오토박싱 주의사항

오토박싱은 편하지만, 비용이 있다.

List<Integer> list = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
    list.add(i); // 오토박싱 100만 번 발생
}
  • 이 코드는 int → Integer로 100만 개 객체를 만들게 된다.
  • 즉, 메모리와 성능에 영향을 줄 수 있음

그래서 반복문, 연산이 많을 땐 기본형 int 사용이 훨씬 효율적이다.

✅ 객체에서의 비교연산자와 캐싱

Integer 끼리 == 비교 연산자를 이용하여 비교하면 잘못된 결과가 나올 수 있다는 것을 알게 되었다.

Integer a = 100;
Integer b = 100;
System.out.println(a == b);       // true?

Integer c = 200;
Integer d = 200;
System.out.println(c == d);       // false?

Integer에 100을 할당하고 비교할 땐 true가 반환되지만, 200을 할당하는 경우 false가 반환될 수 있다.

이유가 무엇일까?

🧊 자바는 -128 ~ 127 사이의 Integer를 캐싱한다

이것은 자바의 성능 최적화 전략이다.

자바는 Integer.valueOf(int)를 호출할 때

-128부터 127 사이의 값은 미리 만들어둔 객체를 재사용한다.

Integer a = 100;
Integer b = 100;
// 같은 객체를 참조함 → a == b → true
Integer c = 200;
Integer d = 200;
// 서로 다른 객체를 새로 생성 → c == d → false

이걸 **Integer 캐시(Integer Cache)**라고 부른다.

🔍 내부적으로는 이렇게 동작한다

public static Integer valueOf(int i) {
    if (i >= -128 && i <= 127)
        return IntegerCache.cache[i + 128];
    else
        return new Integer(i);
}

즉, 캐시 범위 안에 들어오면 같은 객체,

범위를 벗어나면 새로운 객체가 생성된다.

❗ ==와 equals중 어떤 것을 사용해야 할까?

  • ==는 객체가 같은지를 비교한다 (주소 비교)
  • .equals()는 값이 같은지를 비교한다.
Integer a = 128;
Integer b = 128;

System.out.println(a == b);       // false ❌
System.out.println(a.equals(b));  // true ✅
  • a == b → 서로 다른 객체니까 false
  • a.equals(b) → 내부 값이 같으니까 true

🌟 후기

나는 알고리즘을 공부하며 자바라는 언어에 대해서 잘 알고 있다고 생각했지만, 전혀 아니었던 것 같다. 자바의 원리, 설계 철학, 메모리 관리 등에 대해서도 열심히 공부해야겠다.

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