[JAVA] String / StringBuffer / StringBuilder 비교
안녕하세요, 해을입니다🦖
이번 글에서는 자바의 String / StringBuffer / StringBuilder에 대해 알아보겠습니다!
위 세 가지 클래스는 모두 문자열을 다루는 클래스이지만, 불변 여부 / 동기화 지원 / 성능 특성에서 차이가 있습니다.
이번 포스팅에서는 각각의 특징과 차이를 비교하며 어떤 상황에서 어떤 클래스를 사용하는 게 좋은지 알아보겠습니다.
💡정의
🥨 String
문자열을 나타내는 대표적인 클래스
가장 많이 사용되지만, 불변(Immutable) 특성을 가지고 있어 문자열 변경 시 주의가 필요
(참고) : [JAVA] String 클래스
🥨 StringBuffer / StringBuilder
문자열을 추가, 변경, 삭제 등 연산이 빈번할 때 사용하는 클래스
String으로도 연산이 가능하지만, 문자열 변경 시마다 새로운 객체를 생성하기 때문에 메모리 낭비와 성능 저하가 발생이를 해결하기 위해 자바는 가변(Mutable) 구조의
StringBuffer와StringBuilder를 제공두 클래스의 사용법은 동일하지만, 동기화(Synchronization) 지원 여부에서 차이가 있음
💡String / StringBuffer / StringBuilder 비교
🥨 String : 불변(Immutable)
- 값 변경 불가 :
String은 한 번 생성되면 내부의 값이 변하지 않는 ‘불변’ 자료형
String str = "java"; // "java"
str.toUpperCase(); // "JAVA"
System.out.println(str); // "java" (불변)
- 새로운 객체 생성 : 문자열을 수정하면 기존 객체를 변경하는 것이 아니라 새로운 객체가 생성
String str = "hello";
str = str + " java";
System.out.println(str); // "hello java" (새 객체 생성)
🍀 장점
메모리 효율 : String Constant Pool을 활용하여 중복(같은 값의 문자열) 문자열을 공유하여 메모리 사용량을 최적화
안정성 : 값이 변하지 않아 멀티스레드 환경에서 안전
🍀 단점
- 성능 저하 : 문자열 변경 연산이 많을 경우 비효율적 (불필요한 객체 다수 생성)
🥨 StringBuffer / StringBuilder : 가변(Mutable)
- 가변성 : String과 달리 새로운 문자열을 만들지 않고 기존 객체 내에서 문자열 수정 가능
StringBuffer sb = new StringBuffer("hello");
sb.append("java");
System.out.println(str); // "hello java" (같은 객체 내 수정)
🍀 장점
- 높은 성능 :
String보다 훨씬 빠른 성능
🍀 단점
- 내부 버퍼 확장 등 추가 연산이 발생할 수 있어 간단한 문자열 조합에는 오히려 비효율적일 수 있음
💡StringBuffer VS StringBuilder 차이점
두 클래스는 문법이나 배열 구성도 모두 같지만 동기화 지원 유무가 다릅니다.
멀티 스레드 예제를 통해 자세하게 살펴보겠습니다.
| 클래스 | 동기화(Synchronization) | 스레드 안전성(Thread-safe) | 권장 사용 환경 |
|---|---|---|---|
| StringBuffer | ✅ 지원 | ✅ 안전 | 멀티스레드 환경 |
| StringBuilder | ❌ 미지원 | ❌ 안전하지 않음 | 단일 스레드 환경 |
public class Main {
public static void main(String[] args) {
StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();
StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
// 첫 번째 스레드
Thread t1 = new Thread(() -> {
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
safeBuffer.append("A");
stringBuilder.append("A");
}
});
// 두 번째 스레드
Thread t2 = new Thread(() -> {
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
safeBuffer.append("B");
stringBuilder.append("B");
}
});
// 결과 확인 스레드
Thread observer = new Thread(() -> {
try {
Thread.sleep(2000);
System.out.println("StringBuffer length: " + safeBuffer.length());
System.out.println("StringBuilder length: " + stringBuilder.length());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
});
// 스레드 시작
t1.start();
t2.start();
observer.start();
}
}
StringBuffer length: 2000
StringBuilder length: 1819
결과값을 보면 StringBuilder의 값이 더 작은 것을 확인할 수 있는데요.
StringBuilder(동기화 지원 ❌) : 여러 스레드가 동시에 접근하면 일부 데이터가 손실될 수 있음
StringBuffer(동기화 처리 ✅) : 안정적인 결과를 보장
=> 따라서 소켓환경과 같이 비동기로 동작하는 경우가 많을 때는 StringBuffer를 사용하는 것이 안전합니다.
💡전체 성능 비교
출력 예제를 통해 3가지 클래스의 전체 성능을 비교해 보겠습니다.
public class ComparePerformance {
public static void main(String[] args) {
final int LENGTH = 500000;
// (1) String
long start1 = System.currentTimeMillis();
String str = "";
for (int i = 0; i < LENGTH; i++) {
str += "A";
}
long end1 = System.currentTimeMillis();
// (2) StringBuffer
long start2 = System.currentTimeMillis();
StringBuffer sbf = new StringBuffer();
for (int i = 0; i < LENGTH; i++) {
sbf.append("A");
}
long end2 = System.currentTimeMillis();
// (3) StringBuilder
long start3 = System.currentTimeMillis();
StringBuilder sbd = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < LENGTH; i++) {
sbd.append("A");
}
long end3 = System.currentTimeMillis();
// 결과 출력
System.out.println("String (+ 연산) : " + (end1 - start1) + "ms");
System.out.println("StringBuffer (append) : " + (end2 - start2) + "ms");
System.out.println("StringBuilder (append) : " + (end3 - start3) + "ms");
}
}
String (+ 연산) : 13431ms
StringBuffer (append) : 10ms
StringBuilder (append) : 3ms
StringBuilder는 동기화를 고려하지 않기 때문에 StringBuffer보다 조금 더 빠른 속도를 보입니다.
멀티스레드 환경이 아니라면 StringBuilder를 사용하는 것이 효율적입니다.
💡최종 정리
| 구분 | 불변성 | 동기화 | 스레드 안전성 | 속도 | 주요 사용 환경 |
|---|---|---|---|---|---|
| String | 불변 (Immutable) | ❌ | ✅ 안전 | 🐢 느림 | 변경이 적은 문자열 |
| StringBuffer | 가변 (Mutable) | ✅ | ✅ 안전 | ⚡ 중간 | 멀티스레드 환경 |
| StringBuilder | 가변 (Mutable) | ❌ | ❌ 안전하지 않음 | 🚀 빠름 | 단일 스레드 환경 |
문자열 변경이 거의 없다면 →
String멀티스레드 환경이라면 →
StringBuffer단일 스레드 환경 또는 성능이 중요하다면 →
StringBuilder
읽어주셔서 감사합니다.
오타나 내용 오류가 있다면 언제든 댓글로 알려주세요!
끝🦕
