자바에서는 대표적으로 문자열을 다루는 자료형 클래스로 String, StringBuffer, StringBuilder가 있다. 세가지 클래스 모두 문자열을 다루는데 사용되지만 사용 목적에 따라 쓰임새가 다르다.
그렇다면 왜 이렇게 굳이 여러 클래스를 만들어 놓은건지, 그 차이점과 특징에 대해 알아보도록 하자.

💡StringBuffer와 StringBuilder

StringBuffer / StringBuilder 클래스는 문자열을 연산(추가하거나 변경)할 때 주로 사용하는 자료형이다.
물론 String 자료형으로도 +, concat()을 이용하여 문자열을 이어붙일 수 있지만, 아래에서 설명할 불변 자료형인String의 특성상 문자열을 이어붙일 때마다 매번 내용이 합쳐진 새로운 String 인스턴스를 생성하게 된다. 따라서 String은 문자열의 결합이 많아질수록 공간이 낭비되고 속도 또한 느려지게 된다.

String result = "";
result += "hello";
result += " ";
result += "jump to java";
System.out.println(result); // hello jump to java
// → 문자열이 합쳐질때마다 새로운 인스턴스 생성

그래서 자바에서는 문자열 연산을 전용으로 하는 StringBuffer/StringBuilder 클래스가 존재한다. StringBuffer 클래스는 내부적으로 buffer(데이터를 임시로 저장하는 메모리)라고 하는 독립적인 공간을 가지게 되어 문자열을 바로 추가할 수 있어 공간의 낭비도 없으며 문자열 연산 속도도 매우 빠르다는 특징이 있다.

StringBuffer sb = new StringBuffer();  // StringBuffer 객체 sb 생성
sb.append("hello");
sb.append(" ");
sb.append("jump to java");
String result = sb.toString();
System.out.println(result); // hello jump to java
// → + 연산보다는 복잡해 보이지만 연산 속도가 빠름

StringBuffer와 비슷한 자료형으로 StringBuilder가 있는데, StringBuilder 사용법은 StringBuffer와 동일하다. StringBuffer와 StringBuilder의 차이는 뒤에서 다뤄보겠다.

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✅StringBuffer 내장 메서드

String str = "abcdefg";
StringBuffer sb = new StringBuffer(str); // String -> StringBuffer

System.out.println("처음 상태 : " + sb); // 처음상태 : abcdefg

System.out.println("문자열 String 변환 : " + sb.toString()); // StringBuffer를 String으로 변환하기

System.out.println("문자열 추출 : " + sb.substring(2,4)); // 문자열 추출하기

System.out.println("문자열 추가 : " + sb.insert(2,"추가")); // 문자열 추가하기

System.out.println("문자열 삭제 : " + sb.delete(2,4)); // 문자열 삭제하기

System.out.println("문자열 연결 : " + sb.append("hijk")); // 문자열 붙이기

System.out.println("문자열의 길이 : " + sb.length()); // 문자열의 길이구하기

System.out.println("용량의 크기 : " + sb.capacity()); // 용량의 크기 구하기

System.out.println("문자열 역순 변경 : " + sb.reverse()); // 문자열 뒤집기

System.out.println("마지막 상태 : " + sb); // 마지막상태 : kjihgfedcba

• 뒤에서 후술할 StringBuilder 클래스의 메서드 사용법과 동일하다.

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💡String vs StringBuffer / StringBuilder

String과 StringBuffer / StringBuilder의 큰 차이점은 가변자료형이냐, 불변자료형이냐이다.

✅Stirng : 불변 자료형

기본적으로 자바에서는 String 객체의 값을 변경할 수 없다.
이는 한번 할당된 공간이 변하지 않는다고해서 불변(immutable) 자료형이라고 한다.
아래 예제를 보면, 단순히 변수 str이 참조하는 값에 World 문자열을 더해서 str 변수를 업데이트 시킨것으로 볼 수 있는데, 실제 메모리에서는 hello world값을 저장할 영역을 따로 만들고 변수 str을 다시 참조하는 식으로 동작한다.

String str = "hello";
str = str + " world";

System.out.println(str); // hello world

이러한 이유로 String 객체는 문자열 연산이 많은 경우 성능이 좋지 않다.
하지만 불변 객체는 간단하게 사용가능하고, 동기화에 대해 신경쓰지 않아도 되기때문에(Thread-safe), 내부 데이터를 자유롭게 공유 가능하다.

✅StringBuffer / StringBuilder : 가변 자료형

StringBuffer나 StringBuilder의 경우 문자열 데이터를 다룬다는 점에서 String 객체와 같지만, 객체의 공간이 부족해지는 경우 버퍼의 크기를 유연하게 늘려주어 가변(mutable)적이라는 차이점이 있다.
두 클래스는 내부 buffer에 문자열을 저장해두고 그 안에서 추가,수정,삭제 작업을 할 수 있도록 설계되어 있다.
String 객체는 한번 생성되면 불변적인 특징 때문에 값을 업데이트할때마다 새로운 문자열을 가진 인스턴스가 생성되어 메모리 공간을 차지하지만 StringBuffer / StringBuilder는 가변성을 가지기 때문에 동일 객체 내에서 문자열 크기를 변경하는 것이 가능하다.

따라서, 문자열의 추가, 수정, 삭제가 빈번하게 발생할 경우라면 String이 아닌 StringBuffer / StringBuilder을 사용하는 것이 좋다.

✅그렇다면 StringBuffer / StringBuilder의 차이점은?

StringBuffer / StringBuilder 둘다 가변 자료형이며, 내부 buffer를 사용해서 문자열 작업을 하고, 사용법도 거의 비슷하다. 그렇다면 둘의 차이는 뭘까?

바로 멀티스레드에서 안전하냐, 안전하지않느냐의 차이 딱 한가지다.
결과를 바로 말하자면,

• StringBuffer는 스레드에서 안전하다.
• StringBuilder는 스레드에서 안전하지 않다.

StringBuffer는 각 메서드 별로 동기화를 지원하여 멀티스레드 환경에서도 안전하게 동작하며, StringBuilder는 동기화를 지원하지 않는다.
그렇기 때문에 멀티스레드 환경이라면 값 동기화 보장을 위해 StringBuffer를 사용하고, 단일 스레드 환경이라면 StringBuilder를 사용하는 것을 권장한다.

단순히 성능만 놓고 본다면 연산이 많은 경우 StringBuilder > StringBuffer >>> String

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☑️String, StringBuffer, StringBuilder 정리

차이점	String	StringBuffer	StringBuilder
선언 방식	String str = "Hello";	StringBuffer sb = new StringBuffer("Hello");	StringBuilder sb = new StringBuilder("Hello");
문자열 변경 방법	str += " World";	sb.append(" World");	sb.append(" World");
클래스 종류	불변(immutable)한 클래스	가변(mutable)한 클래스	가변(mutable)한 클래스
변수의 추가 및 변경 시 메모리 성능	불리함	유리함	유리함
단일 쓰레드 환경에서 성능	안정적	안정적	안정적
멀티 쓰레드 환경에서 성능	안정적	안정적, 동기화 과정에서 성능 저하	안정적, 동기화 과정에서 성능 저하 X
속도	매우 느림	빠름	빠름
사용 목적	문자열 추가와 변경이 발생하지 않는 경우 사용하는 것이 좋다.	멀티쓰레드 환경에서 문자열의 변수의 추가와 변경이 자주 발생하는 경우 사용하면 좋다.	단일쓰레드 환경에서 문자열의 변수의 추가와 변경이 자주 발생하는 경우 사용하면 좋다.

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☑️String, StringBuilder, StringBuffer의 차이점은 무엇인가요?

Java에서 문자열을 다룰 때 사용하는 String, StringBuilder, StringBuffer는 각각 특징이 다릅니다.
String은 불변 객체라 한번 생성되면 변경할 수 없습니다. 따라서 문자열을 더하거나 수정할 때마다 새로운 객체가 생성되어 메모리와 성능상 비용이 발생합니다. 변경이 거의 없는 상수나 리터럴을 다룰 때 적합합니다.
StringBuilder, StringBuffer는 가변 객체라 내부 buffer에서 문자열 작업을 효율적으로 진행할 수 있습니다. 두 클래스의 차이점은 동기화 여부입니다.
StringBuilder는 동기화를 지원하지 않아 멀티스레드 환경에서 안전하지 않지만, 단일 스레드 환경에서는 가장 빠릅니다.
StringBuffer는 각 메서드별로 동기화를 지원하여 멀티스레드 환경에서 안전하게 사용할 수 있습니다.