Java 문자열 클래스 정리 — String, StringBuilder, StringBuffer

gustjtmd·2025년 4월 13일

1. 문자열은 왜 중요한가?

프로그래밍을 할 때 문자열(String) 은 가장 기본적이면서도 많이 쓰이는 자료형이다.
Java는 문자열을 효율적으로 다루기 위해

String
StringBuilder
StringBuffer
세 가지 주요 클래스를 제공한다.

이들은 메모리 구조와 동작 방식이 다르기 때문에, 상황에 따라 적절히 선택해야 한다.

2. String, StringBuilder, StringBuffer 차이

클래스	특징	메모리 구조	쓰레드 안전성(Thread Safety)
String	불변(Immutable) 객체	Heap에 새로운 객체 생성	안전 (Thread-Safe)
StringBuilder	가변(Mutable) 객체	내부 char 배열 수정	안전하지 않음 (싱글 스레드 권장)
StringBuffer	가변(Mutable) 객체	내부 char 배열 수정	안전 (멀티 스레드 지원)

핵심 차이 요약

String : 변경할 때마다 새로운 객체를 생성한다.
→ 메모리 소모가 크지만, 안정적이고 직관적이다.
StringBuilder : 문자열 수정이 많을 때 빠르다.
→ 싱글 스레드 환경에서 추천.
StringBuffer : StringBuilder와 거의 같지만, 동기화(synchronized) 되어 있어 멀티스레드에서도 안전하다.

3. 예제 코드 비교

// String
String str = "Hello";
str += " World";  // 새로운 객체 생성

// StringBuilder
StringBuilder sb = new StringBuilder("Hello");
sb.append(" World");  // 기존 객체 수정

// StringBuffer
StringBuffer sbf = new StringBuffer("Hello");
sbf.append(" World"); // 기존 객체 수정 + 동기화

4. String 클래스 - 자주 쓰는 메소드

메소드	설명	예시
`length()`	문자열 길이 반환	`"hello".length()` → `5`
`charAt(int index)`	특정 인덱스의 문자 반환	`"hello".charAt(1)` → `'e'`
`substring(int start, int end)`	부분 문자열 추출	`"hello".substring(1, 4)` → `"ell"`
`indexOf(String str)`	문자열 내 검색	`"hello".indexOf("e")` → `1`
`equals(Object obj)`	문자열 비교	`"hello".equals("hello")` → `true`
`toUpperCase()`	대문자로 변환	`"hello".toUpperCase()` → `"HELLO"`
`toLowerCase()`	소문자로 변환	`"HELLO".toLowerCase()` → `"hello"`
`trim()`	앞뒤 공백 제거	`" hello ".trim()` → `"hello"`
`replace(CharSequence old, CharSequence new)`	문자열 치환	`"hello".replace("e", "a")` → `"hallo"`

활용 포인트

substring, replace 같은 메소드는 새로운 객체를 반환한다.
charAt, indexOf는 원본 객체를 복사하지 않고 바로 결과를 반환한다 (빠름).

5. StringBuilder 클래스 - 자주 쓰는 메소드

메소드	설명	예시
`append(String str)`	문자열 끝에 추가	`sb.append("World")`
`insert(int offset, String str)`	특정 위치에 삽입	`sb.insert(5, " Java")`
`replace(int start, int end, String str)`	범위 치환	`sb.replace(0, 5, "Hi")`
`delete(int start, int end)`	범위 삭제	`sb.delete(0, 2)`
`reverse()`	문자열 반전	`sb.reverse()`
`toString()`	String으로 변환	`sb.toString()`

StringBuilder 주요 특징

append 연산이 가장 많다 (StringBuilder는 누적해서 추가할 때 최적).
insert, delete, replace 메소드도 메모리 재할당 없이 동작한다.
reverse는 알고리즘 문제에서 종종 유용하다.

StringBuilder sb = new StringBuilder("hello");
sb.append(" world");            // hello world
sb.insert(5, " JAVA");           // hello JAVA world
sb.replace(6, 10, "Python");     // hello Python world
sb.delete(5, 12);                // hello world
sb.reverse();                   // dlrow olleh
System.out.println(sb.toString());

6. 자료구조 관점 요약

String: 내부에 char[] 배열을 가지고 있고,
한 번 생성되면 내용을 바꿀 수 없는 불변 객체이다.

➔ 값이 바뀌면 새로운 객체를 생성한다. → Heap 메모리 소모 증가.
StringBuilder, StringBuffer:
내부에 char[] 배열과 동적 크기 조정 로직이 있다.

➔ 수정이 발생해도 기존 버퍼를 직접 수정한다.
➔ 용량(capacity)이 다 차면 버퍼 크기를 2배 확장한다. (ArrayList와 유사)

7. 상황별 추천

상황	추천 클래스
문자열 변경이 거의 없음	String
문자열 수정이 빈번함 (단일 쓰레드)	StringBuilder
문자열 수정이 빈번함 (멀티 쓰레드)	StringBuffer