[Java] String / StringBuffer / StringBuilder 차이

String, StringBuffer, StringBuilder의 차이에 대해 정리했습니다.

1️⃣ String

개념

• 문자열을 불변(Immutable) 객체로 관리

특징

• 한 번 생성되면 값이 변경되지 않음
• 불변이므로 +, concat() 등으로 수정 시 새 객체를 생성
• 속도 느려짐과 메모리 낭비 가능성 있음
• 문자열 리터럴은 문자열 풀(String Pool)에 저장 → 동일 문자열 재사용
• 스레드 안전(thread-safe) → 불변이라 여러 스레드에서 동시에 사용해도 안전

주요 메소드

• length() : 문자열 길이 반환
• charAt(int index) : 특정 위치 문자 반환
• substring(int begin, int end) : 부분 문자열 반환
• toUpperCase(), toLowerCase() : 대소문자 변환
• equals(), compareTo() : 문자열 비교
• trim(), replace(), split() 등

사용 예시

String s = "Hello";
s = s + " World";  // 기존 s는 그대로, 새로운 객체 생성
System.out.println(s);  // "Hello World"

JAVA에서 String을 불변으로 설정한 이유

캐싱, 보안, 동기화, 성능측면 이점을 얻기 위해

1. 캐싱 : String pool에 각 리터럴 문자열의 하나만 저장하며 다시 사용하거나 캐싱에 이용가능하며 이로 인해 힙 공간을 절약할 수 있음
2. 보안 : 데이터베이스 사용자 이름, 암호는 수신하기 위해 문자열로 전달되는데, 만일 번지수의 문자열 값이 변경이 가능하다면 해커가 참조 값을 변경하여 보안 문제 발생 가능
3. 동기화 : 동시에 실행되는 여러 스레드에서 안정적이게 공유 가능

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2️⃣ StringBuffer / StringBuilder

개념

• 문자열을 가변(Mutable) 객체로 관리

특징

• 문자열 수정 가능
• 문자열 변경 시 새로운 객체를 만들지 않고, 독립적인 공간인 버퍼 내부에서 수정
• 공간 낭비 없고, 연산 속도 빠름
• 문자열 조작(추가, 삭제, 변경)이 잦을 때 유리
• 동등 비교 시 String 객체로 변환 후 equals() 사용

차이점

• StringBuffer : 멀티 쓰레드 안전(thread-safe) → synchronized 적용 (성능은 약간 떨어짐)
• StringBuilder : 멀티 쓰레드 안전하지 않음 → synchronized 적용 X (동기화 오버헤드가 없어 성능 빠름)

JAVA에서 synchronized 키워드

여러개의 스레드가 한 개의 자원에 접근할려고 할 때, 현재 데이터를 사용하고 있는 스레드를 제외하고 나머지 스레드들이 데이터에 접근할 수 없도록 막음

web이나 Socket과 같이 비동기 동작 많을 때, StringBuffer 사용하는 것이 안전

주요 메소드

• append(String str) : 문자열 추가 (다양한 자료형 가능 - 문자열로 자동 변환)
• insert(int offset, String str) : 특정 위치에 삽입 (두 번째 매개변수의 자료형은 다양함 - 문자열로 자동 변환)
• delete(int start, int end) : 부분 삭제
• deleteCharAt(int index) : 지정된 위치의 문자 제거
• replace(int start, int end, String str) : 부분 교체
• setCharAt(int index, char ch) : 지정된 위치의 문자를 두 번째 매개변수로 변경
• charAt(int index) : 지정된 위치에 있는 문자 반환
• substring(int start), substring(int start, int end) : 지정된 범위 문자열 반환
• reverse() : 문자열 뒤집기
• length() : 문자열 길이 반환
• setLength(int newLength) : 지정된 길이로 문자열 길이 변경 (빈공간은 널문자로 채움)
• capacity() : 버퍼크기 반환
• toString() : StringBuffer를 String으로 변환

사용 예시

StringBuffer sb = new StringBuffer("Hello");
System.out.println(sb);
System.out.println(sb.toString());
System.out.println(sb.substring(2,4));
System.out.println(sb.insert(2,"추가"));
System.out.println(sb.delete(2,4));
System.out.println(sb.append(" World"));
System.out.println(sb.length());

StringBuilder sb = new StringBuilder("Hello");
sb.append(" World");
System.out.println(sb);  // "Hello World"

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3️⃣ 전체 비교 정리

구분	String	StringBuffer	StringBuilder
불변성	불변 (Immutable)	가변 (Mutable)	가변 (Mutable)
스레드 안전성	안전 (불변이라서)	안전 (synchronized 적용)	안전하지 않음
성능	느림 (새 객체 생성)	빠름 (동기화 때문에 약간 느림)	가장 빠름
사용 시기	문자열 변경 거의 없음	멀티스레드 환경에서 문자열 조작	단일 스레드 환경에서 문자열 조작
주요 메소드	length(), substring(), equals()	append(), insert(), delete()	append(), insert(), delete()

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참고 블로그

• Inpa Dev - String/StringBuffer/StringBuilder 차이점 & 성능 비교