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안드로이드 어플리케이션을 개발하다 보면 주소록을 다루는 일이 종종 있습니다. 어플리케이션에서 주소록에 관련된 정보를 접근할 일이 있는 어플이라면 ContentResolver를 통해 단말의 주소록에 접근해서 필요한 정보를 가져오게 됩니다.

그런데, 최근 개발하고 있는 스포카 어플을 통해 아주 많은 사람의 연락처가 저장된 주소록을 가지고 이런 저런 로직을 실행하는 상황을 테스트 하다보니, OutOfMemory(OOM)에러가 발생하는 현상을 볼 수 있었습니다. 모바일 디바이스들은 PC와 다르게 자원이 제한적이기 때문에 어떻게 하면 OOM을 일으키지 않을 수 있을까 라는 고민을 해야 하는 상황이었습니다.

대강 문제가 되었던 클라이언트 사이드의 로직을 살펴보면 이렇습니다.

1. 단말의 주소록에 접근하여 필요한 정보를 추출 후 서버에 전송
2. 서버에서 정보를 가공하여 필요한 json 문자열을 생성 후 반환, 이 문자열은 주소록에서 보낸 정보의 양에 비례해서 늘어나게 됩니다.
3. 클라이언트 측에서 서버 측에서 보낸 json 문자열을 이용하여 JSONObject객체를 만든 후 이 JSONObject를 이용 리스트 완성

eclipse의 MAT(Memory Analyzer)을 이용하여 어느 시점에서 OOM이 일어나는지를 추측해보았습니다. 서버에서 보내준 json형식의 문자열을 HttpURLConnection을 통해 전달받고 이를 StringBuilder를 이용하여 완전한 문자열으로 만들던 도중에 OOM이 일어나는 것으로 의심되었는데 이 때문에 JSONObject의 생성자에 json 문자열을 전달하기도 전에 메모리가 가득 차 버리니 매우 난감한 상황이었습니다.

대게 주소록에 사람이 그렇게 많지 않으므로 (200~500명 정도) 아무런 문제가 없었지만 10000명 정도의 더미데이터를 주소록에 저장하고 테스트하다 보니 append 메서드를 호출하다 OOM에러를 뱉으면서 어플이 종료되었습니다. 문제는 append 메서드를 호출 시 StringBuilder의 capacity를 넘을 경우 내부적으로는 메모리 재할당과 copy과정이 일어난다는 것이었습니다. 그렇다고 초기 StringBuilder생성시 capacity를 무작정 높게 잡기도 애매한 상황이었습니다.

gson

gson은 Java객체를 json형식으로 변환하고 그 역으로도 변환할 수 있도록 도와주는 라이브러리입니다. gson의 사용법이 궁금하다면 gson user guide를 읽어보면 되고 api가 궁금하다면 gson api document를 참조하면 됩니다.

gson 적용

대략 이런 방식으로 프로젝트에 gson라이브러리를 적용하였고, HttpURLConnection을 통해 받아온 InputStream을 이용 바로 객체를 생성할 수 있었습니다. 이전에 StringBuilder를 이용할때 생기는 오버헤드가 사라진 셈이죠. 위와 같은 방식으로 OOM이 생기는 문제 상황을 해결 할 수 있었습니다.

위의 예는 상황을 최대한 단순화하여 설명하려고 작성한 예제이고 이 사이트를 통해 더 상세하게 설명된 사용예를 보실 수 있습니다.

1. GSON

GSON는 json 형태를 자바 객체로 변환하는데 사용할 수 있도록 구글에서 제공한 자바 라이브러리 입니다.

현재 Google Gson Version 2.2.4 버전을 다운로드 받으실 수 있습니다.

기본적으로 주로 Gson 클래스를 사용하고, new Gson() 으로 객체를 생성할 수 있습니다. 다양한 설정을 위해서 GsonBuilder 클래스를 사용합니다.

– json string -> java object

아래와 같은 형태의 json string을 java 객체에 매핑하는 방법입니다. gson 객체의 fromJson() 메서드를 사용하여 쉽게 매핑할 수 있습니다.

{ “name”:”홍길동”, “age”:”25″, “favoriteFood”:[“김치볶음밥”, “부대찌개”, “비빔밥”], “etc”:{“email”:”abc@naver.com“, “address”:”xxx”} }

– java object -> json string

아래의 예제는 Map 객체를 json 형태로 변환하는 소스입니다. 위의 소스와 마찬가지로 gson 객체를 생성 후 toJson() 메서드를 사용하여 Map객체를 json 형태로 변환하였습니다.

2. JACKSON

Jackson 또한 GSON과 마찬가지로 json 형태를 자바 객체로, 자바 객체를 json 형태로 변환해주는 자바 라이브러리 입니다.

현재 latest version is 2.2.3 버전을 다운로드 받으실 수 있습니다.

Jackson은 다음과 같이 JSON을 처리하는 위한 3가지 방법을 제공합니다.

– Streaming API : 성능이 중요할 때 사용.

– Data Binding : 편리한 사용을 원할 때 사용.
– Tree Model : XML처럼 노드형태로 Json 데이터를 다룸. 유연성이 필요할 때 사용. 

Streaming API만을 사용한다면 core 라이브러리만으로도 가능하고, Data Binding을 사용한다면 mapper 라이브러리도 필요합니다.

자바 객체와 같은 구조를 갖는 JSON 간에 상호 변환하는 기능을 제공하는 ObjectMapper 클래스를 사용합니다.

– json string -> java object

{ “name”:”홍길동”, “age”:”25″, “favoriteFood”:[“김치볶음밥”, “부대찌개”, “비빔밥”], “etc”:{“email”:”abc@naver.com“, “address”:”xxx”} }

GSON 예제에서 사용한 같은 형태의 json string 입니다. ObjectMapper 객체를 생성 후 readValue() 메서드를 사용하여 자바 객체로 변환합니다.

– java object -> json string

Jackson 은 null 데이터가 있을 경우 문자열로 간주하고 변환을 하는데요. (GSON은 null 데이터 변환하지 않음)

map 객체가 null인 데이터를 json string으로 변환시 아래의 메서드를 사용하여 제외시키기 설정도 가능합니다.

두 라이브러리 사용 시 DateTime의 차이점이 있는데,

GSON의 경우 Date 기본 표현으로 Mar 31, 2014 10:54:22 AM 와 같은 형태로 나타나고, Jackson의 경우 Date 기본 표현으로 1396267362196 UTC 기준으로 표현됩니다.

사용하실 때 참고하시면 좋겠습니다. GSON은 GsonBuilder 클래스를 사용하여 원하는 형태로 Date 형태를 변환하실 수 있습니다.

3. GSON vs JACKSON 성능 비교

두 라이브러리에 대해 조사해 보면서 Gson과 Jackson의 성능을 비교하는 글들도 많이 보았는데요.

http://devcafe.nhncorp.com/nts_bp/board_2/1962393 – [공유] Jackson vs Gson

http://devcafe.nhncorp.com/srequest/339076 – JSON <-> Java 변환 라이브러리에 대한 거버넌스 결과

http://blaazinsoftwaretech.blogspot.kr/2013/08/jackson-2-vs-gson-performance-comparison.html?m=1 – Jackson 2 VS GSON Performance Comparison

마지막 주소에 있는 내용입니다.

간단한 객체를 가지고 각각의 JSON 라이브러리를 사용하여 json string 으로 변환하는 테스트 입니다.

아래 그래프의 경우 루프가 반복될 때마다 각각의 JSON 라이브러리의 인스턴스를 생성하였을때의 결과입니다.

Jackson에 비해 GSON의 성능이 월등하게 높아보입니다.

하지만 반대로 객체를 한번만 생성하여 사용하게 될 경우, Jackson이 GSON보다 좋은 성능을 나타내고 있습니다.

ObjectMapper 객체의 생성시간이 250ms 정도 걸리는데, ObjectMapper 의 생성비용을 제외한다면 Jackson이 대체적으로 성능이 우수하다고 합니다.