# Java: String vs StringBuilder 비교 --- ## 1. 개요 자바에서 문자열을 다룰 수 있는 대표 클래스는 `String`과 `StringBuilder`이다. 두 클래스 모두 문자열을 표현하는 데 사용되지만, \*\*불변성(immutability)\*\*과 ****메모리 구조****, ****성능**** 면에서 근본적인 차이가 존재한다. - `String`: 불변(immutable) 객체. 문자열을 수정하는 것처럼 보이지만 실제로는 새로운 객체가 생성됨. - `StringBuilder`: 가변(mutable) 객체. 동일 인스턴스 내의 버퍼를 직접 수정하여 효율적인 메모리 사용과 빠른 성능을 제공함. 이러한 차이로 인해, 문자열 처리 방식에 따라 두 클래스의 선택은 전혀 달라져야 한다. --- ## 2. 메모리 관점에서의 차이 ### 2.1 String – 불변 객체의 메모리 동작 `String` 클래스는 한 번 생성된 이후로 내용을 절대 변경할 수 없는 ****불변 객체****이다. 문자열을 수정할 때마다 ****새로운 객체가 생성****되어 Heap 메모리에 누적된다. #### 예시 ```java String s = "hi"; s = s + "!"; // "hi!"라는 새로운 String 객체가 생성됨 ``` #### 메모리 흐름 ```text [Heap Memory] "hi" ← 초기 객체 "hi!" ← 새로운 객체 (변수 s가 참조) → 기존 객체는 GC 대상이 되기 전까지 Heap에 남아 있음 → 반복적인 수정 시 객체 수 증가 → GC 부하 및 메모리 낭비 ``` #### 주요 특징 - 내부적으로 `char[]` 배열을 `final`로 선언하여 불변성 보장 - 멀티스레드 환경에서 안전하게 공유 가능 - 문자열 상수 풀(String Constant Pool)을 활용한 최적화 가능 --- ### 2.2 StringBuilder – 가변 객체의 효율적 구조 `StringBuilder`는 내부에 ****동적으로 크기 조절이 가능한 char\[\] 버퍼****를 가지고 있으며, 문자열 조작 시 이 버퍼를 직접 수정한다. 불필요한 객체 생성이 없고, 성능과 메모리 측면에서 뛰어나다. #### 예시 ```java StringBuilder sb = new StringBuilder("hi"); sb.append("!"); System.out.println(sb); // 출력: hi! ``` #### 메모리 흐름 ```text [Heap Memory] StringBuilder 객체 └─ char[] buffer = ['h', 'i', '!'] ← 내부 버퍼가 직접 수정됨 → 동일 객체 내에서 작업 → 메모리 재사용 → 객체 수 증가 없음 → GC 부담 없음 ``` #### 내부 구조 예시 ```java public final class StringBuilder { char[] value; int count; public StringBuilder append(String str) { ensureCapacityInternal(count + str.length()); str.getChars(0, str.length(), value, count); count += str.length(); return this; } } ``` --- ## 3. 성능 차이 비교 ### 3.1 코드 성능 테스트 ```java // String (비효율적 방식) String s = ""; for (int i = 0; i < 1000; i++) { s += "a"; // 매번 새로운 객체 생성됨 } ``` ```java // StringBuilder (효율적 방식) StringBuilder sb = new StringBuilder(); for (int i = 0; i < 1000; i++) { sb.append("a"); // 내부 버퍼만 수정됨 } ``` ### 3.2 성능 분석

항목	String	StringBuilder
메모리 구조	불변 객체, 매번 새 객체 생성	가변 객체, 하나의 버퍼 사용
연결 방식	`+` 또는 `concat()` 호출마다 새 객체	`append()` 는 동일 객체에 누적
GC 부하	심함	적음
속도	느림	빠름

💡 ****결론****: 루프나 재귀에서 문자열을 누적해야 할 경우, `StringBuilder`가 수십 배 빠를 수 있음. --- ### 3.3 스레드 안전성 관점 - `String`: 불변 → 스레드 안전 - `StringBuilder`: 가변 + 동기화 없음 → 스레드 ****안전하지 않음**** - 다중 스레드에서 문자열 조작이 필요하다면 → `StringBuffer` 사용 고려 ```java // 멀티스레드 환경에서 StringBuilder는 위험 StringBuilder sb = new StringBuilder(); Runnable task = () -> { for (int i = 0; i < 1000; i++) { sb.append("x"); // 동기화 안 되어 경합 발생 가능 } }; ``` → 해결책: `StringBuffer` 또는 `synchronized` 블록 사용 --- ## 4. 결론 및 실무 가이드라인 ### 4.1 어떤 클래스가 적절한가?

사용 상황	적절한 클래스	이유
고정된 문자열 / 변경 없음	`String`	불변성으로 안전하고, 메모리 캐싱 가능
루프 내 문자열 누적 / 대량 조작	`StringBuilder`	메모리 효율 및 성능 우수
멀티스레드 환경에서 동기화가 필요한 경우	`StringBuffer`	메서드 동기화로 스레드 안전성 확보

### 4.2 실전 팁 - ⚠ `String`으로 반복 연결하지 말 것 (예: `s = s + "a"` X) - ✅ 대량 처리 시에는 반드시 `StringBuilder` 사용 - ✅ 멀티스레드 환경에서는 `StringBuffer` 또는 동기화 처리 필수 ---