[Java] immutable한 String, mutable한 StringBuilder와 StringBuffer

출처

ChatGPT

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Immtable vs Mutable 기준

1.Immutable 객체

객체가 생성된 후에는 상태를 변경할 수 없는 객체이다. 상태를 변경하려고 하면 새로운 객체가 생성된다.

2. Mutable 객체

객체의 상태를 변경할 수 있는 객체. 같은 객체를 계속해서 수정할 수 있다.

 

String 클래스 : Immtable 객체

String 객체는 한 번 생성되면 변경할 수 없다. 문자열을 변경하려면 새로운 String 객체를 생성해야 한다.

특징

• 안전성: String이 불변이기 때문에, String 객체를 공유해도 객체의 상태가 변하지 않는다. 따라서 멀티스레딩 환경에서 안전하게 사용할 수 있다. 
• 문자열 리터럴: 문자열 리터럴은 자바에서 상수 풀(Constant Pool)에서 관리되며, 같은 문자열 리터럴은 재사용된다. 예를 들어 "hello"와 "hello"는 동일한 객체를 참조한다.
• 성능 문제: 문자열을 자주 수정하는 작업(예: 반복적으로 문자열을 추가하거나 변경하는 경우)은 비효율적일 수 있다. 매번 새로운 String 객체가 생성되기 때문이다.

 

StringBuilder 클래스 : Mutable 객체

StringBuilder 객체는 문자열을 변경할 수 있다. 같은 객체를 수정하기 때문에 새로운 객체를 생성하지 않는다.

특징

• 성능 향상: 문자열을 반복적으로 수정할 때, StringBuilder를 사용하면 메모리 사용과 성능 면에서 효율적이다. 객체를 새로 생성할 필요 없이 기존 객체를 수정할 수 있다.
• 사용 예: 문자열을 동적으로 생성하거나, 반복적으로 문자열을 추가, 삭제, 수정하는 경우에 적합하다.
• 멀티스레드 환경: StringBuilder는 멀티스레드 환경에서 안전하지 않다. 단일 스레드에서 사용하도록 설계되었다.

 

StringBuffer 클래스 : Mutable 객체 + Thread-Safe

StringBuffer도 StringBuilder와 같이 문자열을 변경할 수 있는 가변 클래스이다.

특징

• 스레드 안전: StringBuffer는 스레드 안전성을 보장한다. 즉, 멀티스레드 환경에서 사용할 수 있도록 동기화(synchronization)가 적용되어 있다.
• 성능: StringBuffer는 동기화로 인해 StringBuilder보다 성능이 다소 떨어질 수 있다. 스레드 안전성이 필요 없는 경우 StringBuilder를 사용하는 것이 더 효율적이다.

 

예제코드

// Immutable String Example
String str1 = "Hello";
String str2 = str1.concat(" World"); // 새로운 문자열 생성
System.out.println(str1); // 출력: Hello
System.out.println(str2); // 출력: Hello World

// Mutable StringBuilder Example
StringBuilder sb = new StringBuilder("Hello");
sb.append(" World"); // 동일 객체를 수정
System.out.println(sb.toString()); // 출력: Hello World

// Mutable and Thread-Safe StringBuffer Example
StringBuffer sbf = new StringBuffer("Hello");
sbf.append(" World"); // 동일 객체를 수정
System.out.println(sbf.toString()); // 출력: Hello World

 

• String: 불변 객체로서 문자열이 변하지 않음을 보장하지만, 문자열을 자주 수정할 때는 비효율적일 수 있다.
• StringBuilder: 가변 객체로서 문자열을 효율적으로 수정할 수 있으며, 멀티스레드 환경에서는 안전하지 않다.
• StringBuffer: 가변 객체로서 문자열을 수정할 수 있으며, 스레드 안전성을 보장하지만 성능이 떨어질 수 있다.

 

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ChatGPT 글의 출처

방금 설명한 내용의 출처는 다음과 같습니다:

1. 자바 공식 문서:
   • String 클래스 - Oracle Java Documentation
   • StringBuilder 클래스 - Oracle Java Documentation
   • StringBuffer 클래스 - Oracle Java Documentation
2. 자바 프로그래밍 서적:
   • "Effective Java" by Joshua Bloch
   • "Java: The Complete Reference" by Herbert Schildt
3. 온라인 자원:
   • GeeksforGeeks: String vs StringBuilder vs StringBuffer
   • TutorialsPoint: StringBuilder Class
   • TutorialsPoint: StringBuffer Class

이 출처들은 String, StringBuilder, 및 StringBuffer의 특성과 사용 사례를 자세히 설명하고 있습니다.