[Java] StringBuilder vs StringBuffer

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String

C언어에서 문자열은 char형 배열로 표현하지만 자바는 문자열을 위한 String 클래스를 제공하며 java.lang 패키지에 포함되어 있다.

 

immutable class

String 클래스에는 문자열을 저장하기 위해 문자형 배열 참조변수(char[]) value를 인스턴스 변수로 정의해놓고 있다. 한번 생성된 String 인스턴스는 문자열을 읽어 올 수만 있고 변경은 불가능하다. 

 

아래와 같은 코드를 실행하면 인스턴스내의 문자열이 바뀌는것이 아니라 새로운 문자열이 담긴 String 인스턴스가 생성된다.

String a = "a";
String b = "b";
a = a + b;

 

 

'+' 연산자를 사용해서 문자열을 결합하게 되면 매 연산마다 새로운 문자열을 가진 String 인스턴스가 생성된다. 이는 메모리 공간 차지와 성능저하로 이어지게 된다. 하여 String 보다는 StringBuffer 클래스 또는 StringBuilder 클래스를 사용하는 것이 좋다.

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StringBuffer

StringBuffer 클래스의 인스턴스를 생성할 때 char 배열이 생성되고, 이 배열은 문자열을 저장 및 편집하기 위한 Buffer로 사용된다.

 

mutable class

StringBuffer는 스레드 세이프하며 변경가능하다. StringBuffer인스턴스 생성자는 4가지가 있다.

StringBuffer 생성자 / 출처 : 공식 Doc

1. StringBuffer() 

버퍼의 크기를 지정해주지 않으면 16개의 문자를 저장할 수 있는 크기의 버퍼를 생성한다.

StringBuffer sb = new StringBuffer();
System.out.println(sb.capacity()); //16

2. StringBuffer(CharSequence seq)

seq 길이 + 16 만큼의 버퍼 크기를 생성한다.

StringBuffer sb = new StringBuffer();
sb.append("test");
StringBuffer sb1 = new StringBuffer(sb);
System.out.println(sb1.capacity()); //20

3. StringBuffer(int capacity)

capacity 만큼의 버퍼 크기를 생성한다.

StringBuffer sb = new StringBuffer(200);
System.out.println(sb.capacity()); //200

4. StringBuffer(String str)

str 길이 + 16 만큼의 버퍼 크기를 생성한다.

StringBuffer sb = new StringBuffer("test");
System.out.println(sb.capacity()); //20

 

작업하려는 문자열의 길이가 버퍼의 크기보다 크다면 내부적으로 버퍼의 크기를 증가시키는 작업이 수행된다.

이때 배열의 길이는 변경될 수 없으므로 새로운 길이의 배열을 생성한 후 이전 배열의 값을 복사해야하고, 길이가 증가된 새로운 배열을 참조하게 된다.

 

StringBuffer 변경

String 과 달리 StringBuffer는 변경 가능하다.

StringBuffer sb = new StringBuffer("aaa");
sb.append("zzz");
System.out.println(sb); //aaazzz

위 코드를 그림으로 나타내면 아래와 같다.

 

String 과 달리 기존 인스턴스에 String이 추가된다.

append()

append()는 StringBuffer, 자신의 주소를 반환한다. 

 

StringBuffer sb = new StringBuffer("aaa");
sb.append("zzz");
StringBuffer sb2 = sb.append("11");
System.out.println(sb); //aaazzz11
System.out.println(sb2); //aaazzz11

위 코드를 그림으로 나타내면 아래와 같다.

sb에 새로운 문자열 "11"이 추가되고 sb자신의 주소를 반환하여 sb2dpsms sb의 주소인 0x100이 저장된다.

sb와 sb2가 모두 같은 StringBuffer 인스턴스를 가리키고 있으므로 같은 내용이 출력된다.

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StringBuilder

StringBuilder는 StringBuffer에서 스레드의 동기화만 뺀 인스턴스이다.

이 부분을 제외하곤 완전히 똑같은 기능으로 작성되어 있기때문에 프래그램의 환경을 고려하여 선택하면 된다. 

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즉 다시 정리해보자면 아래와 같다.

	String	StringBuffer	StringBuilder
Storage	String Pool	Heap	Heap
Modifiable	No (Immutable)	Yes (Mutable)	Yes (Mutable)
Thread Safe	Yes	Yes	No
Synchronized	Yes	Yes	No

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참고 문서 : Java의 정석(남궁성 지음), java 공식 Doc