[JAVA] String, StringBuffer와 StringBuilder

✅ String VS StringBuffer/ StringBuilder

JAVA에서 문자열을 처리할 때 대표적으로 많이 쓰이는게 String, StringBuffer 그리고 StringBuilder 이다. 셋다 비슷한 기능을 수행하지만 엄연히 다르고 장단점이 존재하는데 무엇인지 알아보자.

✅ String의 불변성

한번 생성된 String 인스턴스는 읽어올 수는있지만, 변경할 수는 없다. 그런데 우리는 실제로 String 클래스를 사용하면서 String이 변경되는것을 자주봤을 것이다. 다음 코드를 보자.

String str = "hello ";
str = str + "world";

>>> str
>>> hello world

이처럼 String은 불변한다고 했지만 막상 String에 새로운 문자열을 갖다 붙일 수 있다. 때문에 불변하지 않는다고 생각할 수 있지만 실제 메모리 영역을 살펴보면 그 이유를 알 수 있다.

처음 String 인스턴스를 생성하고 “hello”라는 값을 부여하면 메모리에 할당되고 임의의 주소값을 부여받는다. 이때 기존 String 인스턴스에 다른 문자열을 추가하면 기존에 존재하던 주소값에 이를 할당하는게 아니라 아예 새로운 메모리에 할당해서 새로운 값을 만들어내는 구조이다. 그렇기 때문에 String인스턴스가 ‘변한게’ 아니라 ‘새로 생성’ 된것이다. 기존의 String 인스턴스는 전혀 변화가 없기 때문에 String은 불변하다 라고 보는것이다.

이런식으로 ‘+’ 연산자를 이용해서 문자열을 결합하는 것은 매 연산시마다 새로운 문자열을 가진 String 인스턴스가 생성되어 메모리 공간을 차지하기 때문에 가능한 결합 횟수를 줄이는것이 좋다. 그러나 문자열 간의 결합이 추출 등 문자열을 다루는 작업이 많이 필요한 경우에는 메모리 낭비가 심해질 수 밖에 없다. 그래서 나온게 바로 StringBuffer/StringBuilder 이다!

✅ StringBuffer 클래스

String은 인스턴스 생성할 때 지정된 문자열을 수정할 수 없지만, StringBuffer는 가능하다. 내부적으로 문자열 편집을 위한 버퍼(buffer)를 가지고 있고, StringBuffer 인스턴스를 생성할 때 크기를 지정할 수도 있다.

크기를 지정하지 않은 경우 16개의 문자를 저장할 수 있는 크기의 버퍼를 생성하고 이를 초과하는 문자열이 들어오는 경우 자동으로 버퍼의 길이를 늘려주는 작업이 수행되기 때문에 작업 효율이 떨어질 수 있다.

📌 StringBuffer의 변경

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

StringBuffer는 다양한 API를 사용해 변경할 수 있다. 위의 코드는 앞서 String 클래스에서 설명한 ‘+’ 연산자와 동일한 기능을 수행하는 코드이다. StringBuffer 인스턴스를 생성하고 초기값을 “hello”라고 부여한 뒤 StringBuffer 인스턴스에 “world”를 추가한 것이다.

그림을 보면 StringBuffer는 String과 달리 메모리를 새로 할당하지 않고 기존 메모리에 접근하여 값을 변경하는것을 볼 수 있다. 때문에 String 보다 메모리 낭비가 발생하지 않아 문자열의 추가, 수정, 삭제가 빈번하게 발생되는 경우 많이 사용한다.

또 하나 기억해야할 점은 append()는 반환타입이 StringBuffer이고 자기 자신의 주소를 반환한다는 점이다. 때문에 다음과 같은 코드작성도 가능하다.

StringBuffer sb = new StringBuffer("안녕하세요 ");
StringBuffer sb2 = sb.append("반갑습니다");
System.out.println(sb);	// 안녕하세요 반갑습니다
System.out.println(sb2);	// 안녕하세요 반갑습니다

StringBuffer sb = new StringBuffer("안녕하세요 ");
sb.append("반갑습니다 ").append("잘부탁드려요!");
System.out.println(sb)	// 안녕하세요 반갑습니다 잘부탁드려요!

append()의 반환타입이 자기자신 StringBuffer이기 때문에 위와같은 코드작성이 가능하다.

✅ StringBuffer 메서드

전부다 알면 좋겠지만 주로 많이 쓰는걸 위주로 기억해두도록 하자. 빨간 박스 친 메서드는 코딩테스트에서도 용이하게 쓰일수 있는 메서드 이기때문에 코딩테스트를 준비하는 상황이라면 기억해두도록 하자!

✅ StringBuilder 클래스

StringBuffer는 멀티쓰레드에 안전하도록 동기화되어 있다. 동기화는 StringBuffer의 성능을 떨어뜨리기 때문에 멀티쓰레드로 작성된 프로그램이 아닌경우, StringBuffer의 동기화는 불필요하게 성능만 떨어뜨린다.

그래서 StringBuffer에서 쓰레드의 동기화만 뺀 StringBuilder가 추가되었다. StringBuffer와 기능적으로 완전히 동일해서 StringBuffer대신 StringBuilder라고 선언해주기만 하면된다.

StringBuilder sb = new StringBuilder();