[JAVA] StringBuffer와 StringBuilder

아래와 같이 Literal 하게 String 변수인 strA, strB를 선언한 뒤, 이 두개의 변수를 "+"연산으로 합치면 어떻게 될까? 물론 strC가 "test1test2"로 될 것이다.

String strA = "test1";
String strB = "test2";
String strC = strA + strB;

System.out.println("strA : " + strA );
System.out.println("strB : " + strB );
System.out.println("strC : " + strC );

실행 결과
strA : test1
strB : test2
strC : test1test2

하지만 이렇게 될 때, literal하게 선언되었으니, "test1", "test2"는 String Constant Pool에 등록되었고, "+"연산자를 이용해서 "test1", "test2"를 합칠 때 마다 새로운 String 객체가 생성된다. 이는 당연히 가비지 컬렉터가 회수해야할 대상이 된다. 이로 인해서 메모리 사용량이 증가하게 되고, 가비지 컬렉션 실행 빈도가 늘어나기 되기때문에 성능 저하를 야기할 가능성이 있다.

이는 String 이 불변(immutable)하기 때문인데, 불변 객체는 한 번 생성된 후 그 상태를 변경할 수 없으며, 모든 변경 사항이 적용된 새로운 객체를 생성해야만 하기 때문이다. 이러한 특성은 문자열 연산이 많은 경우 성능 저하를 초래할 수 있다는 단점이 있다.

그래서 대안으로 나온 것이 가변적인 StringBuffer와 StringBuilder 클래스를 사용하는 것이다.
이러한 클래스들을 사용하면 문자열을 직접 변경할 수 있고, 매번 새로운 객체를 생성하지 않아도 된다. 이는 특히 문자열 조작이 많은 경우 성능 저하를 초래한다는 String 클래스의 단점을 보완할 수 있다.

StringBuffer

• 가변성 : 문자열을 변경하거나 추가할 수 있으며, 이 때 기존 객체를 재사용한다.
• 동기화 : "StringBuffer"의 모든 메서드는 thread-safe하도록 "synchronized"키워드로 동기화된다. 이는 멀티스레드 환경에서 여러 스레드가 동시에 같은 "StringBuffer" 객체를 수정하더라도 안전하게 동작함을 의미한다.
• 성능 : 동기화로 인해 "StringBuilder"에 비해 상대적으로 성능이 성능이 느릴 수 있다. 그러나 멀티스레드 환경에서 안전하게 사용할 수 있다는 장점이 있다.

StringBuffer sbf = new StringBuffer();
sbf.append("Hello");
sbf.append(" ");
sbf.append("World!");
String result2 = sbf.toString();
System.out.println(result2);

출력 결과
Hello World!

StringBuilder

• 가변성 : 문자열을 변경하거나 추가할 수 있으며, 이 때 기존 객체를 재사용한다.
• 비동기화 : "StringBuilder"의 메서드들을 동기화되지 않는다. 이는 단일 스레드환경에서 사용하기 적합하며, "StringBuffer"보다 더 빠른 성능을 제공한다.
• 성능 : 동기화 오버헤드가 없기 때문에 "StringBuffer"에 비해 연산이 더 빠르다. 따라서 싱글 스레드 환경이나 스레드 안전성이 중요하지 않은 상황에서 선호된다.

StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("Hello");
sb.append(" ");
sb.append("World!");
String result = sb.toString();
System.out.println(result);

출력 결과
Hello World!

선택기준

StringBuffer와 StringBuilder의 차이점은 멀티스레드 상황일 때 동기화를 하는지 안하는지의 여부이다.
따라서 선택기준은 다음과 같다.

• 멀티 스레드 환경 : 문자열 조작이 여러 스레드에서 동시에 발생하면서, 스레드 안정성이 중요한 경우 "StringBuffer"를 사용한다.
• 싱글 스레드 또는 스레드 안정성이 중요하지 않는 경우 : 성능이 중요하고 스레드 안정성이 필요하지 않는 경우 "StringBuilder"를 사용한다. 이 때 thread safe하지 않으므로 StringBuffer보다 더 빠른 연산이 제공된다.