Yeoooo

아무튼 해보는게 중요해.

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개요

sql문을 입력하거나, 예외를 던지거나, 또는 그 자체를 표현하기 위해서도 String은 자바 곳곳에서 사용된다.
하지만 이를 python에서와 같이 + 연산자를 사용하고 또는 이와 다르게 new 연산자를 이용해 사용하는 것은 올바르지 못한 사용 방법이라는 말을 듣게 되었다.

왜 올바르지 못한 사용 방법인지, 또 이에 대한 방안인 StringBuffer와 StringBuilder에 대해 알아보았다.

먼저 흔히 사용되는 StringBuilder, StringBuffer를 알아가기 전에 String에 대해서 알아보았다.

String

javaDocs가 언급하는 String의 가장 큰 특징은 아래와 같다.

String은 상수이며 이들의 value는 만들어지고나서 그 값이 바뀌지 않는다.

이와 같이 String은 상수라고 언급이 되어있다.
String이 상수라면 +와 같은 연산자로 값이 바뀌지지 않아야하지만 값이 바뀐다.

String text = "123";
text += "456";

System.out.println(text1);
=========================
123456

이것이 가능한 이유는 +연산자가 사용되면 내부적으로 StringBuilder 인스턴스가 생성된 후 연산, String 객체를 반환하기 때문이다(JVM의 영역인 것 같다). 또한 이렇게 되면 “123”, “456”, “123456” 과 같이 세 개의 문자열이 각각 메모리에 저장되어 효율이 떨어지게 된다.

하지만 이렇게 만들어진 변수는 같은 값을 가진 상수와 비교하면 결과는 예상과 다르다.

String text1 = "123";
text1 += "456";

System.out.println(text1 == "123456");
==========================
false

상수인 "123456"과 내부적으로 생성된 StringBuilder를 통해 반환된 String객체의 주소 값이 다르기 때문에 위와 같은 결과가 나오게 된다.
그렇다면 상수형문자열 "123456"과 String객체text1은 각각 어디에 저장되는 걸까?

결론부터 말하자면 상수형 문자열 "123456"은 JVM이 관리하는 Heap 영역 내의 Stringpool, 참조형 문자열 객체 text1은 JVM이 관리하는 Heap의 별도 영역에 저장된다.
이 때 Stringpool에 들어가있는 문자열과 같은 값을 갖는 변수를 선언하면 변수는 이전에 이미 상수형 문자열이 있던 메모리의 주소를 참조하게 된다.
이는 String을 아래의 방법으로 만들었을 경우이다.

String s = "this is String";

이와 다른 방법인 new를 사용해 문자열을 아래외 같이 만든다면,

String s = new String("this is String");

Heap내의 별도 공간에 저장되는 것이다.

불변성

지금까지의 과정으로 어느 정도 유추가 가능하겠지만 String은 왜 Stringpool에 저장, 즉 불변하게 정의해놨을까?

1. 캐싱을 이용한 효과적인 메모리 사용  
2. 보안  
3. 스레드의 안전성

아래와 같은 코드가 있다고 가정해보자.

for(int i = 0; i < 300; i++){
    String hello = "Hello!";
    System.out.println(hello);
}

hello라는 변수에 “Hello!”라는 문자열이 할당되어 있고, 이는 for문에 의해 300번 반복된다. 하지만 “Hello!”와 같은 문자열 객체 자체는 단 한 번 생성되어 300번 참조된다.(변수 hello 자체는 300번 생성되고 사라진다.)

이 때 참조되는 문자열 “Hello!” 는 String pool에 들어가 있어서 객체를 따로 생성하지 않고, 따라서 오버헤드가 발생하지 않아 메모리를 효율적으로 사용할 수 있게 된다.

또한 불변성에 의해 한번 정해진 문자열을 바꾸거나, 여러 스레드가 동시에 참조한다고 해도 그 값이 충돌을 일으키지 않기 때문에 보안, 스레드의 안전성까지 챙길 수 있다.

이러한 불변성의 이점을 챙기면서 문자열을 동적으로 이용하기 위해서 StringBuilder와 StringBuffer가 사용된다.

StringBuilder, StringBuffer

StringBuilder는 변경 가능한 문자열이며 StringBuffer와 호환되는 API를 제공하나, 동기화(Synchronization)를 보장하지 않는다.

이와 반대로 StringBuffer는 String과 다르게, StringBuilder와 같게 변경 가능한 문자열이지만 동기화(Synchronization)을 지원한다.

요청을 보내고, 대기하는 동기화가 존재하지 않는 StringBuilder가 일반적인 단일 스레드 환경에서 뛰어난 성능을 보이고 이 때문에 javadocs에서는

Where possible, it is recommended that this class be used in preference to StringBuffer as it will be faster under most implementations.

와 같이 가능한 StringBuilder를 사용하는 것을 추천한다.

하지만 이와 반대로 StringBuffer는 동기화로 멀티 스레드 환경에서도 안전하게 동작한다는 장점이 있다.

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