1. String

1)개념

• 불변 객체
• 한 번 생성되면 내용 변경 불가
• 문자열 리터럴은 String Pool에서 재사용됨. 이때 String Pool은 JVM이 문자열 리터럴을 저장해 두는 전용 메모리 영역. 동일한 리터럴을 만나면 새 객체를 만들지 않고 기존 객체 참조

2)특징

• 스레드에 안전. 여러 스레드가 동시에 같은 String 객체를 사용해도 데이터가 깨지지 않음.
• 변경 시마다 새로운 객체 생성. 잦은 수정에는 비효율적

3)예시

String s = "hello";
s = s + " world"; // 새 String 객체 생성

2. StringBuilder

1)개념

• 가변 객체
• 내부 버퍼를 직접 수정
• 단일 스레드 환경에서 빠름

2)특징

• thread-safe 아님
• 문자열을 반복적으로 수정할 때 효율적

3)예시

StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("hello");
sb.append(" world");
String result = sb.toString();

3. CharSequence

1)개념

• 인터페이스. 문자열처럼 읽을 수 있는 객체의 공통 규약
• 여러 종류의 문자 시퀀스에 대해 통일된 읽기 전용 접근 방식을 제공
• 유연성과 성능을 위해 사용

4. CharSequence 구조

1)개념

• CharSequence는 char 값들의 읽기 전용 시퀀스. char 타입 및 Character 객체는 유니코드 기반. 유니코드는 16비트의 고정된 길이의 문자를 정의.
• 이후 유니코드 표준은 16비트를 초과하는 문자를 허용하도록 확장. 이때 유효해진 코드 포인트 범위는 U+0000 ~ U+10FFFF.
• 기존 시스템은 이미 16비트 char에 의존 중. 확장 코드를 지원하는 방법이 필요하여 보조 문자 + 서로게이트 페어 도입. 즉, char 값은 BMP(Basic Multilingual Plane)에 속한 문자이거나 서로게이트(surrogate)를 나타냄.

2)BMP와 보조문자

ⅰ)BMP

• BMP는 U+0000 ~ U+FFFF 범위를 가지며 char 하나 = 문자 하나. 대부분의 일반 문자 포함

ⅱ)보조 문자

• 보조 문자는(Supplementary character) U+10000 이상. 이모지 대부분, 특수 기호 등이 포함.
• 자바 플랫폼은 char[], String, StringBuffer 에서 UTF-16 인코딩을 사용. char 하나로는 표현 불가.
• UTF-16에서는 보조 문자를 char 두 개(서로게이트 페어)로 표현. 첫 번째상위 서로게이트 (\uD800 ~ \uDBFF), 두 번째 하위 서로게이트 (\uDC00 ~ \uDFFF).
• 즉, 겉보기엔 1글자지만 UTF-16 코드 유닛(char)은 2개임. 상위 서로게이트와 하위 서로게이트 (Low Surrogate)가 순서대로 붙어야 하나의 문자가 됨

//high나 low 단독으로는 의미 없음
//UTF-16 파서가 BMP 문자가 아니라 보조 문자의 일부임을 즉시 파악 가능하기 때문
String s = "😀";
char high = s.charAt(0);
char low  = s.charAt(1);

3)char와 int의 차이

ⅰ)char

• char은 BMP 문자 또는 서로게이트 코드 유닛을 표현하는 UTF-16의 코드 유닛.
• char만 받는 메서드는 보조 문자를 지원하지 않음, 서로게이트 값은 정의되지 않은 문자로 처리.

//단독으로는 의미 없고, 문자열에서 하위 서로게이트와 쌍을 이뤄야 실제 문자가 됨
Character.isLetter('\uD840') // false

ⅱ)int

• int는 모든 유니코드 코드 포인트 표현 가능, 실제 문자를 의미.
• 하위 21비트 사용 (U+10FFFF까지)
• int를 받는 메서드는 모든 유니코드 문자 지원, 보조 문자도 정상 처리

//실제로 하나의 문자를 의미
Character.isLetter(0x2F81A) // true

4)equals/ hashCode

• equals와 hashCode 메서드의 일반적인 계약을 정의하거나 보장하지 않음
• CharSequence를 구현한 두 객체를 비교했을 때의 결과는 일반적으로 정의되어 있지 않음
• 서로 다른 클래스가 CharSequence를 구현했을 수 있고 각 클래스가 서로 다른 구현체 간의 동등성 비교를 지원한다는 보장이 없기 때문
• 임의의 CharSequence 객체를 Set의 요소나 Map의 key로 사용하는 것은 부적절

5)chars()와 codePoints()

ⅰ)public IntStream chars()

CharSequence의 char 값들을 그대로 int로 변환해서 스트림으로 반환. 각 요소 = UTF-16 코드 유닛. 서로게이트도 그냥 char 하나로 처리되어 보조 문자 분해됨.

String s = "A😀B";
[A][\uD83D][\uDE00][B]

s.chars() 결과로는

65
55357 (상위 서로게이트)
56832 (하위 서로게이트)
66

즉, 이모지가 둘로 쪼개짐. 서로게이트 값이어도 그냥 그대로 넘겨서 보조 문자로 합치지 않음. 스트림 생성 시점이 아니라 최종 연산(forEach 등) 시작 시점에 실제 데이터에 연결됨. mutable한 경우 도중 변경하면 결과 정의 안 됨

ⅱ)public IntStream codePoints()

CharSequence의 실제 유니 코드 포인트 단위로 스트림을 반환함. 서로게이트 페어를 만나면 Character.toCodePoint()처럼 합쳐서 하나로 처리

String s = "A😀B";

s.codePoints() 결과로는

65
128512 (😀)
66

즉, 위+하위가 연속되면 합쳐서 하나의 코드 포인트로 만듦. BMP 문자, 짝 없는 서로게이트, 이상한 값은 그냥 int로 변환하여 넘김. 스트림 생성 시점이 아니라 최종 연산(forEach 등) 시작 시점에 실제 데이터에 연결됨. mutable한 경우 도중 변경하면 결과 정의 안 됨

ⅲ)비교

• chars()
  • UTF-16 단위 처리가 필요할 때
  • 내부 인코딩 레벨 작업
• codePoints()
  • 실제 문자 단위 처리
  • 이모지 포함 텍스트 분석
  • 문자 개수 세기

6)사용 목적

ⅰ) 구현체를 숨길 수 있음

setText(CharSequence text)가 있다면 호출하는 쪽에서 String, StringBuilder, SpannableString 중 어떤 걸 넘겨도 됨. API 확장성 증가

ⅱ) 안드로이드의 Spannable

안드로이드 UI 텍스트는 스타일 정보 포함 가능. 예시로 글자색 일부만 변경, 클릭 가능한 텍스트, 굵기/밑줄/이미지 포함. String으로는 처리 불가능하고 SpannableString 같은 CharSequence 구현체로 처리함.

TextView.setText(CharSequence text)

ⅲ) 불필요한 String 생성 방지

이미 CharSequence인 데이터를 굳이 toString()으로 복사하지 않아도 됨.
메모리 절약되고 GC 부담이 감소되는데 이는 안드로이드에서 중요.

7)구현체

• String
• StringBuilder
• StringBuffer

5. 요약

항목	String	StringBuilder	CharSequence
타입	클래스	클래스	인터페이스
변경 가능	불가	가능	구현체에 따라 다름
성능	읽기 좋음	수정 빠름	목적 아님
안드로이드 핵심	기본 텍스트	문자열 조립	UI 텍스트 표준

• 고정 문자열 → String
• 반복 수정 → StringBuilder
• API 파라미터 / UI 텍스트 → CharSequence

참고: Chat GPT, https://developer.android.com/