[Java] String vs StringBuilder vs StringBuffer

String

String 클래스는 immutable(불변) 하기 때문에 String의 값은 한 번 생성되면 변경될 수 없다.

 

String 클래스의 문자열을 저장하는 char[]를 보면 final로 선언되어있다는 것을 확인할 수 있다.

그렇기 때문에 한번 할당한 문자열에 대한 변경이 불가능하며, 문자열 연산이 많아질 때 계속해서 새로운 객체를 만들기 때문에, 오버해드가 발생하므로 성능이 떨어지는 단점이 있다.

 

반복적으로 문자열을 이어 붙이면 Heap영역에 참조를 잃은 문자열 객체가 계속해서 쌓이게 되고, 이는 GC에 대한 비용이 증가라는 단점을 낫게 된다.

 

하지만 이러한 불변성은 멀티스레드 환경에서 동기화를 신경 쓸 필요가 없다. 즉, Thread Safe하다. 또한, 단순하게 읽어가는 조회 연산에서는 타 클래스보다 빠르게 읽을 수 있는 장점이 있다.

 

결론

String은 문자열 연산이 적고 조회가 많을 때 멀티쓰레드 환경에서 사용하면 좋다.

StringBuilder

StringBuilder 클래스는 mutable(변경가능)하다.

위 그림을 보면 StringBuilder는 AbstractStringBuilder를 상속받고 있다. AbstractStringBuilder안에 있는 append() 메서드는 다음과 같이 되어있다.

append() 메서드를 보면 연산이 필요할 때 크기를 변경시켜 문자열을 변경시킨다.

즉, StringBuilder는 처음에 new 연산을 통해 한번만 만들고, 문자열 연산이 일어나더라도 객체를 새로 만들지 않으므로 문자열 연산이 자주 있을 때 사용하면 성능이 좋다.

 

다만, StringBuilder는 동기화를 지원하지 않기 때문에 멀티스레드 환경에서 Thread Safe하지 않다.

 

결론

StringBuilder는 문자열 연산이 많을 때 스레드를 신경 쓰지 않아도 되는 싱글 스레드 환경에서 사용하면 좋다.

String vs StringBuilder

String의 성능 이슈를 개선하기 위해 JDK 1.5 이상에서는 컴파일 단계에서 내부적으로 StringBuilder로 변경되어 동작한다.

그러므로 +연산과 append() 메서드의 실질적인 성능 차이는 거의 없다. 다만 다음과 같은 코드는 조심해야 한다.

       String str = "";
       for (int count = 0; count < 100_000; count++) {
           str += count;
      }

위 코드는 매 루프마다 변경된 StringBuilder 객체가 생성되므로 기존 + 연산과 마찬가지로 불필요한 객체가 쌓이게 된다.

인텔리제이에서도 StringBuilder로 바꾸는 걸 권유한다. 이럴 때는StringBuilder를 사용하자.

StringBuffer

StringBuffer 클래스는 StringBuilder와 같이 mutable(변경 가능)하다.

다만, StringBuilder 와의 차이점으로는 StringBuffer 는 synchronized가 가능하므로 멀티스레드 환경에서 Thread Safe하다.

결론

StringBuffer는 문자열 연산이 많을 때 멀티스레드 환경에서 사용하면 좋다.