String, StringBuffer, StringBuilder 차이점과 장단점

Java를 사용하면 종종 접하게 되는 문자열 클래스들입니다. (그리고 많은 회사들이 기술 면접 시에 이걸 물어보기도 한답니다.)

 

 

String, StringBuffer, StringBuilder ... 모두 문자열을 저장하고, 관리하는 클래스인 것 같기는 한데, 왜 이렇게 굳이 여러가지를 만들어 놓았을까요?

 

먼저 String 과 다른 클래스(StringBuffer, StringBuilder)의 차이점을 알아보겠습니다.

 

두 문자열 클래스의 아주 기본적인 차이는 String은 immutable(불변함)하고, StringBuffer는 mutable(변함,변하기쉬움)하다는 것입니다.

 

String 객체는 한 번 생성되면 할당된 메모리 공간이 변하지 않습니다. + 연산자 또는 concat 메서드를 통해 기존에 생성된 String 클래스 객체 문자열에 다른 문자열을 붙여도 기존 문자열에 새로운 문자열이 붙는 것이 아니라, 새로운 String 객체를 만든 후, 새 String 객체에 연결된 문자열을 저장하고, 그 객체를 참조하도록 합니다. (즉, String 클래스 객체는 Heap 메모리 영역(가비지 컬렉션이 동작하는 영역)에 생성되며, 한 번 생성된 객체의 내부 내용을 변화시킬 수 없습니다. 기존 객체가 제거 되면 Java의 가비지 컬렉션이 회수합니다.)

 

String 객체는 이러한 이유로 문자열 연산이 많은 경우, 그 성능이 좋지 않습니다. 하지만, Imuutable한 객체는 간단하게 사용가능하고, 동기화에 대해 신경쓰지 않아도 되기 때문에(Thread-Safe), 내부 데이터를 자유롭게 공유할 수 있습니다.

 

그럼 StringBuffer와 StringBuilder 클래스를 한 번 볼까요?

StringBuffer/StringBuffer는 String 과 다르게 동작합니다. 문자열 연산 등으로 기존 객체에 공간이 부족하게 되는 경우, 기존의 버퍼 크기를 늘리며 유연하게 동작합니다. StringBuffer와 StringBuilder 클래스가 제공하는 메서드는 서로 동일합니다.

 

그럼 두 클래스의 차이점은 무엇일까요? 바로 동기화 여부입니다.

 

StringBuffer는 각 메서드 별로 Synchronized Keyword 가 존재하여, 멀티스레드 환경에서도 동기화를 지원합니다. 하지만, StringBuilder는 동기화를 보장하지 않습니다.

그렇기 때문에 멀티스레드 환경이라면 값 동기화 보장을 위해 StringBuffer를 사용하고, 단일스레드 환경이라면 StringBuilder를 사용하는 것이 좋습니다. 단일스레드환경에서 StringBuffer를 사용한다고 문제가 되는 것은 아니지만, 동기화 관련 처리로 인해 StringBuilder에 비해 성능이 좋지 않습니다.

 

사실 JDK 1.5 버전 이전에서는 이전에서는 문자열 연산(+, concat)을 할 때에는 조합된 문자열을 새로운 메모리에 할당하여 참조함으로 인해서 성능상의 이슈가 있었습니다(위에서 설명한 String 클래스 동작 방식에 의한 이유). 그러나 JDK 1.5 버전 이후에는 컴파일 단계에서 String 객체를 사용하더라도 StringBuilder로 컴파일 되도록 변경되었습니다. 그리하여 JDK 1.5 이후 버전에서는 String 클래스를 활용해도 StringBuilder와 성능상으로 차이가 없어졌습니다.

 

 

단순한 성능만 놓고 본다면 연산이 많은 경우

StringBuilder > StringBuffer >>> String

정도로 보시면 되겠습니다.

하지만 각 문자열 클래스들은 성능 이슈 외에도 사용 편의성, 멀티스레드 환경 등 여러가지 고려해야할 요인이 있으므로 이에 적합한 것을 사용하면 될 것입니다.