[Kotlin] != null과 ?.let 퍼포먼스 차이가 있을까?

공부배경

코틀린을 사용하다보면 null체크를 스코프함수인 let을 통해 간편하게 체크하곤 합니다. 하지만 문득 if로 비교하는 것과 ?.let으로 비교하는 것에 차이는 없는 것일까 확인해보고 싶어서 각 코드를 바이트코드로 변환하여 비교해보고자 합니다.

 

바이트 코드 명령어

우선 바이트코드 변환에 앞서 명령어들이 어떤 의미를 가지는지 간단히 정리하겠습니다.

• aload : local variable 을 stack 에 push 한다
• ldc : constant pool 에서부터 #index 에 해당하는 데이터를 가져온다
• astore : local variable 에 값을 저장한다.
• invokespecial : instance Method 를 호출하고 결과를 stack 에 push한다.
• new : 새로운 객체를 생성한다.
• invokevirtual : 메서드를 호출한다.
• dup : stack 에 있는 top 을 복사한다.

!= null

해당 코드의 예시를 아래와 같이 구현했습니다. 우측 번호는 라인넘버입니다. 디컴파일 했을 때 크게 변하는 것은 보이지 않습니다.

// 기존 코드
1 fum main() {
2    val x: String? = ""
3     
4    if (x != null) {
5         print("test")
6    }
7 }

// 디컴파일된 코드
public final class MainKt {
   public static final void main() {
      String x = "";
      String var1 = "test";
      System.out.print(var1);
   }

   // $FF: synthetic method
   public static void main(String[] var0) {
      main();
   }
}

 

해당 코드를 ByteCode로 변환해보면 아래와 같습니다. ByteCode 역시 크게 눈에 띄는 부분은 없습니다.

L0
  LINENUMBER 2 L0
  LDC ""
  ASTORE 0
L1
  LINENUMBER 4 L1
L2
  LINENUMBER 5 L2
  LDC "test"
  ASTORE 1
L3
  GETSTATIC java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream;
  ALOAD 1
  INVOKEVIRTUAL java/io/PrintStream.print (Ljava/lang/Object;)V
L4
L5
  LINENUMBER 7 L5
  RETURN
L6
  LOCALVARIABLE x Ljava/lang/String; L1 L6 0
  MAXSTACK = 2
  MAXLOCALS = 2

 

?.let

이제 let을 사용해서 비교해보도록 하겠습니다. let을 디컴파일해보면 int var3라는 이상한 변수가 하나 생성된 것을 확인할 수 있습니다. 

// 기존 코드
1 fun main() {
2    val x: String? = ""
3    
4    x?.let{
5        print("test")
6    }
7 }

// Java로 디컴파일된 코드
public final class MainKt {
   public static final void main() {
      String x = "";
      int var3 = false;
      String var4 = "test";
      System.out.print(var4);
   }

   // $FF: synthetic method
   public static void main(String[] var0) {
      main();
   }
}

 

위의 코드를 바이트코드로 변환하면 아래와 같습니다. != null 의 바이트코드와 비교했을 때 var3 변수가 생성되고 NOP 처리되는 부분으로 인해 바이트 코드가 길어진 것을 확인할 수 있습니다.

 JVM may use NOP bytecodes for JIT optimizations to ensure code blocks that are at synchronization safepoints are properly aligned to avoid false sharing

JVM은 JIT 최적화를 위해 NOP 바이트 코드를 사용하여 잘못된 공유를 방지하기 위해 동기화 안전 지점에 있는 코드 블록이 적절하게 정렬되도록 할 수 있습니다

L0
  LINENUMBER 2 L0
  LDC ""
  ASTORE 0
L1
  LINENUMBER 4 L1
  ALOAD 0
  ASTORE 1
L2
L3
  ALOAD 1
  ASTORE 2
L4
  ICONST_0
  ISTORE 3
L5
  LINENUMBER 5 L5
  LDC "test"
  ASTORE 4
L6
  GETSTATIC java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream;
  ALOAD 4
  INVOKEVIRTUAL java/io/PrintStream.print (Ljava/lang/Object;)V
L7
L8
  LINENUMBER 6 L8
  NOP
L9
L10
  LINENUMBER 4 L10
  NOP
L11
L12
  LINENUMBER 7 L12
  RETURN
L13
  LOCALVARIABLE it Ljava/lang/String; L4 L9 2
  LOCALVARIABLE $i$a$-let-MainKt$main$1 I L5 L9 3
  LOCALVARIABLE x Ljava/lang/String; L1 L13 0
  MAXSTACK = 2
  MAXLOCALS = 5

 

그럼 이제 반대로 x 가 null일 경우로 코드를 작성해보겠습니다. 기존 var3, var4는 사라지고 String x = (String)null; 코드만 남게 되었습니다.

fun main() {
    val x: String? = null

    if (x != null) {
        print("test")
    }

    x?.let {
        print("test")
    }
}

// 디컴파일된 코드
public final class MainKt {
   public static final void main() {
      String x = (String)null;
   }

   // $FF: synthetic method
   public static void main(String[] var0) {
      main();
   }
}

 

정리

개발자들이 코틀린을 사용하면서 스코프 함수를 많이 애용하는데 오히려 스코프함수가 기존 != null 코드보다 성능이 좋지 않다는 것을 확인할 수 있었습니다.

 

 

추가적으로

저도 이부분을 공부하면서 NOP가 왜 생겼는지 이해가 잘 되지 않아서 추후 공부하다가 깨달음이 있다면 다시 정리해보겠습니다. 아시는 분이 계시다면 댓글로 알려주시면 감사합니다.

 

<참고>

https://wonit.tistory.com/589

https://stackoverflow.com/questions/10422086/what-is-the-nop-in-jvm-bytecode-used-for

https://stackoverflow.com/questions/55648139/null-vs-let-performance-for-immutable-variables-in-kotlin