String, StringBuilder, StringBuffer

Java에서 문자열을 다루는 대표적인 클래스로 String, StringBuilder, StringBuffer가 있다.

 

연산이 많지 않을 때는 위에 나열된 어떤 클래스를 사용하더라도 이슈가 발생할 가능성은 거의 없다. 그러나 연산 횟수가 많아지거나 멀티스레드, Race condition 등의 상황이 자주 발생한다면 각 클래스의 특징을 이해하고 상황에 맞는 적절한 클래스를 사용해야 한다.

 

String vs StringBuilder, StringBuffer

String과 StringBuilder, StringBuffer 클래스의 가장 큰 차이점은 String은 불변의 속성을, StringBuilder, StringBuffer는 변경가능한 속성을 갖는다는 점이다. 

 

String str = "hello";	// String str = new String("hello");
str = str + "world";	// [ hello world ]

 

직관적이어서 가장 많이 사용할 듯한 위의 예제에서 "hello" 값을 가지고 있던 String 클래스의 참조변수 str이 가리키는 곳에 저장된 "hello"에 "world" 문자열을 더해 "hello world"로 변경한 것으로 착각할 수 있다.

 

하지만 기존에 "hello" 값이 들어가있던 String 클래스의 참조 변수 str이 "hello world":라는 값을 가지고 있는 새로운 메모리 영역을 가리키게 변경되고 처음 선언했던 "hello"로 값이 할당되어 있던 메모리 영역은 Garbage로 남아있다가 GC에 의해 사라지게 되는 것이다. String 클래스는 불변하기 때문에 문자열을 수정하는 시점에 새로운 String 인스턴스가 생성된 것이다.

 

위와 같이 String은 불변성을 가지기 때문에 변하지 않는 문자열을 자주 읽어들이는 경우 String을 사용해 주면 좋은 성능을 기대할 수 있다. 그러나 무자열 추가, 수정, 삭제 등의 연산이 빈번하게 발생하는 알고리즘에 String 클래스를 사용하면 힙 메모리에 많은 임시 가비지가 생성되어 힙메모리가 부족으로 애플리케이션 성능에 치명적인 영향을 끼치게 된다.

 

이를 해결하기 위해 Java에서는 가변성을 가지는 StringBuilder / StringBuffer 클래스를 도입했다. String과는 반대로 StringBuilder / StringBuffer는 가변성을 가지기 때문에 .append(), .delete()등의 API를 이용하여 동일 객체내에서 문자열을 변경하는 것이 가능하다. 따라서 문자열의 추가, 수적, 삭제가 빈번하게 발생할 경우라면 String클래스가 아닌 StringBuilder / StringBuffer를 사용해야 한다.

 

 StringBuffer sb = new StringBuffer("hello");
 sb.append(" world");

 

 

StringBuilder vs StringBuffer

그렇다면 동일한 API를 가지고 있는 StringBuilder, StringBuffer의 차이점은 무엇일까? 

 

가장 큰 차이점은 동기화의 유무로써 StringBuffer는 동기화 키워드를 지원하여 멀티스레드 환경에서 안전하다. 참고로 String도 불변성을 가지기 때문에 마찬가지로 멀티스레드 환경에서 안전성을 가지고 있다.

 

반대로 StringBuilder는 동기화를 지원하지 않기 때문에 멀티스레드 환경에서 사용하는 것은 적합하지 않지만 동기화를 고려하지 않는 만큼 단일스레드에서의 성능은 StringBuffer보다 뛰어나다.

 

 

정리

마지막으로 각 클래스별 특징을 정리해 보겠다. 컴파일러에서 분석할 때 최적화에 따라 다른 성능이 나올 수도 있지만 일반적인 경우에는 아래와 같은 경우에 맞게 사용하면 될 것이다.

 

• String : 문자열 연선이 적고 멀티스레드 환경일 경우
• StringBuffer : 문자열 연산이 많고 멀티스레드 환경인 경우
• StringBuilder : 문자열 연산이 많고 단일스레드이거나 동기화를 고려하지 않아도 되는 경우

 

 

Reference

https://ifuwanna.tistory.com/221

[Java] String, StringBuffer, StringBuilder 차이 및 장단점