String vs StringBuffer vs StringBuilder

java-String.md

이 글에서 각 클래스의 사용법을 설명하지는 않겠다. 각 클래스들의 특징과 성능적인 관점에서 비교해보고자 포스팅을 하는 것이기 때문이다.

비교

코드부터 보자.

final String value="abcde";

for (int i = 0; i < 10; i ++) {
    String str = new String();
    StringBuffer strBuffer = new StringBuffer();
    StringBuilder strBuilder = new StringBuilder();

    for (int j = 0; j < 10000; j++) {
        str += value;
    }

    for (int j = 0; j < 10000; j++) {
        strBuffer.append(value);
    }

    for (int j = 0; j < 10000; j++) {
        strBuilder.append(value);
    }

}

더할 값(value)에서 임시로 사용되는 객체가 생성되지 않도록 하기 위해 final String으로 지정하였다. 실행 결과를 살펴보자.

응답시간

주요 소스 부분	응답 시간(ms)	비고
str += value	95,801.41ms	95초
strBuffer.append(value)	247.48ms	0.24초
strBuilder.append(value)	174.17ms	0.17초

String 클래스의 문제점이 보이는가?? 이게 끝이아니다.

메모리 사용량

주요 소스 부분	메모리 사용량(bytes)	생성된 임시 객체 수	비고
str += value	100,102,000,000	4,000,000	약 95Gb
strBuffer.append(value)	29,493,600	1,200	약 28Mb
strBuilder.append(value)	29,493,600	1,200	약 28Mb

응답 시간 String보다 StringBuffer가 약 367배 빠르며, StringBuilder가 약 512배 빠르다. 메모리는 StringBuffer와 StringBuilder보다 String에서 약 3,390배 더 사용한다.이러한 결과가 왜 발생하는지 알아보자.

str += value;

str에 value를 더하면 새로운 String 클래스의 객체가 만들어지고, 이전에 있던 str객체는 필요 없는 쓰레기 값이 되어 GC대상이 된다.

• str += value;

주소	값
100	"abcde"

• str += value;

주소	값
150	"abcdeabcde"

• str += value;

주소	값
200	"abcdeabcdeabcde"

String 클래스를 이용하여 연산하게 된다면 위와 같은 상황이 발상하는 것이다. 연산이 이루어질 때마다 새로운 객체가 생성되고 이전 객체는 GC대상이된다.

• strBuilder.append(value);

주소	값
100	"abcde"

• strBuilder.append(value);

주소	값
100	"abcdeabcde"

• strBuilder.append(value);

주소	값
100	"abcdeabcdeabcde"

StringBuffer나 StringBuilder는 String과는 다르게 새로운 객체를 생성하지 않고, 기존에 있는 객체의 크기를 증가시키면서 값을 더한다. 그럼 위 클래스들은 어느 상황에 쓰이면 좋을까??

• String은 짧은 문자열을 더할 경우 사용한다.
• StringBuffer는 스레드에 안전한 프로그램이 필요할 때나, 개발 중인 시스템의 부분이 스레드에 안전한지 모를 경우 사용하면 좋다.(동기화 됨)
• StringBuilder는 스레드에 안전한지의 여부와 전혀 관계 없는 프로그램을 개발할 때 사용하면 좋다.(동기화가 안됨)

버전에 따른 차이

JDK 5.0이상을 사용한다면 사실 결과가 달라진다. 자바 컴파일러가 문자열을 더하는 코드를 자동으로 StringBuilder의 append함수로 변환 시키기 때문이다.

참고서적 : 자바 성능 튜닝 이야기