# 동일성과 동등성

# 동일성

보통 Java에서 동일성(identity)을 나타내는 동일하다는 비교하는 두 객체가 완전히 같은 경우를 의미한다.

아래는 간단한 예시이다. x좌표와 y좌표를 나타내는 Point 클래스가 있다고 가정한다.

# Point

public class Point {
    private final int x;
    private final int y;

    public Point(int x, int y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
}

위 클래스를 활용하여 객체를 생성한 뒤 메모리를 살펴보면 아래와 같이 간단히 표현이 가능하다.

Point point = new Point(2, 3);

참조 변수인 point는 Stack 영역에 저장된다.
new Point(2, 3)는 인스턴스 변수로 heap 영역에 저장된다.
참조 타입의 변수들이 실행될 때 마다 stack 영역에 쌓여서 비효율적이므로 heap 영역에 실제 데이터를 저장하고 그 메모리 주소를 참조하는 변수에 담아 stack에 저장한다.

Java에서 객체는 위와 같은 과정을 거쳐 메모리에 저장된다. 여기서 객체간에 동일성을 판단하는 기준은 참조하는 변수가 가리키는 주소가 같은 경우이다.

즉 참조 변수가 ==를 통해 같다면 동일하다.

class PointTest {
    @Test
    void identity() {
        // given
        Point point1 = new Point(2, 3);
        Point point2 = point1;

        // when
        boolean result = point1 == point2;

        // then
        assertThat(result).isTrue();
    }
}

위 테스트는 통과한다. 그림으로 표현하면 아래와 같다.

이때 참조 변수 point1과 point2는 동일하다고 볼 수 있다.

# 기본형 (primitive type)

위 예시는 객체를 기반으로 동일성을 설명하고 있다. Java에는 참조 타입 뿐만 아니라 기본형(primitive type)을 가지고 있다. 이러한 기본형은 Stack에 주소를 저장하는 것이 아니라 값 그자체를 저장한다. 때문에 == 연산자로 비교하여 같다면 동일하다고 판단한다.

int a = 10;

그림으로 표현하면 int a = 10은 메모리 상에 위와 같이 저장될 것이다.

# 동등성

동등성(equals)은 두 개의 객체가 같은 정보를 가진 경우 동등하다고 판단한다. 앞서 비교한 참조 변수가 가리키는 주소가 다르더라도 실제 객체의 내용이 같으면 두 변수는 동등하다고 판단한다.

동등성 판단을 위해서는 equals 메서드를 활용해야 한다. equals 메서드는 기본적으로 Object 클래스에 포함되어 있다.

public class Object {
    ...
    public boolean equals(Object obj) {
        return (this == obj);
    }    
    ...
}

하지만 위 equals 메서드를 오버로딩하지 않고 그대로 사용하면 의도한 대로 동작하지 않을 수 있다. 위와 같이 == 연산자를 사용하여 그대로 반환하여 동일성을 비교한 결과를 반환하기 때문이다.

class PointTest {
    ...
    @Test
    void equals() {
        // given
        Point point1 = new Point(2, 3);
        Point point2 = new Point(2, 3);

        // when
        boolean result = point1.equals(point2);

        // then
        assertThat(result).isTrue();
    }
}

위 테스트 코드는 동등성을 만족하는 듯 보이지만 결과적으로 실패한다. 즉 생성한 객체에 추가적인 equals 오버로딩을 통해 두 객체가 동등하다는 것을 확인해야 한다.

이러한 equals 메서드는 ide를 통해 간단히 오버로딩이 가능하다. 아래는 intellij에서 제공하는 Point 클래스의 오버로딩된 equals 메서드이다.

public class Point {
    private final int x;
    private final int y;
    
    ...
    
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o)
            return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass())
            return false;
        Point point = (Point)o;
        return x == point.x && y == point.y;
    }
    ...
}

이제 앞서 실패한 테스트는 성공한다.

# 정리

DANGER

동일성과 동등성을 만족하기 위한 조건에 대해 알아보았다. 하지만 여기서 주의해야 할 점은 동일성과 동등성에 대한 키워드에 집중하였다.

equals가 언급되면 항상 같이 따라오는 키워드는 hashCode이다. 하지만 두 메서드들을 온전히 만족 시키기 위해서는 추가적인 학습과 조건이 필요하기 때문에 따로 언급하지 않았다.

정리하면 아래와 같다.

두 개의 참조 변수가 가리키는 객체의 주소가 같다면 동일하다. 이러한 동일성은 ==를 통해 확인이 가능하다.
두 개의 객체 속성이 같으면 동등하다. equals 메서드를 통해 확인이 가능하다.
만약 동등성 비교를 위해 equals 메서드를 오버로딩 없이 사용한다면 기본적으로 == 연산자를 사용하기 때문에 동일성 비교와 차이가 없다. 각 객체의 특성에 맞춰 equals 메서드를 오버로딩 해야 한다.

#우아한테크코스 #동일성 #동등성

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