[Java] StringBuffer와 StringBuilder

서론

[Java] String 클래스

이전에 String 클래스에 대해 정리해 본 적이 있습니다. String 클래스의 경우 인스턴스를 생성할 때 지정된 문자열을 변경할 수 없기 때문에 덧셈 연산자 '+'를 사용해서 문자열을 결합할 경우 매 연산 시마다 새로운 문자열을 가진 String 인스턴스가 생성되어 메모리 공간을 차지한다고 했습니다.

하지만 StringBuffer 클래스는 새로운 인스턴스를 생성하지 않고 변경이 가능합니다. 이번 게시글에서는 이러한 StringBuffer가 무엇인지에 대해 알아보고 StringBuilder는 또 무엇인지 간략하게 정리해 보겠습니다.

1. StringBuffer

StringBuffer는 내부적으로 문자열 편집을 위한 버퍼(buffer)를 가지고 있으며, StringBuffer 인스턴스를 생성할 때 그 크기를 지정할 수 있습니다.

public final class StringBuffer implements java.io.Serializable{
    private char[] value;
}

위 코드에서 알 수 있듯이, StringBuffer 클래스는 String 클래스와 같이 문자열을 저장하기 위한 char형 배열의 참조 변수를 인스턴스 변수로 선언해 놓고 있습니다. StringBuffer 인스턴스가 생성될 때, char형 배열이 생성되며 이때 생성된 char형 배열을 인스턴스 변수 value가 참조하게 됩니다.

1) StringBuffer의 생성자

StringBuffer 클래스의 인스턴스를 생성할 때, 적절한 길이의 char형 배열이 생성되고, 이 배열은 문자열을 저장하고 편집하기 위한 공간(buffer)으로 사용됩니다.

StringBuffer 인스턴스를 생성할 때는 생성자 StringBuffer(int length)를 사용해서 생성하고, 버퍼의 크기를 지정해주지 않으면 16개의 문자를 저장할 수 있는 크기의 버퍼를 생성합니다.

public StringBuffer(int length) {
    value = new char[length];
    shared = false;
}

public StringBuffer() {
    this(16);   // 버퍼의 크기를 지정하지 않으면 버퍼의 크기는 16이 된다.
}

public StringBuffer(String str) {
    this(str.length() + 16);    // 지정한 문자열의 길이보다 16이 더 크게 버퍼를 생성한다.
    append(str)
}

만약 버퍼의 크기가 작업하려는 문자열의 길이보다 작을 때는 내부적으로 버퍼의 크기를 증가시키는 작업이 수행됩니다. 

배열의 길이는 변경될 수 없으므로 새로운 길이의 배열을 생성한 후에 이전 배열의 값을 복사하는 방법으로 수행됩니다. 해당 방법은 아래 게시글의 ArrayList부분에서 정리한 바가 있습니다.

[Java] ArrayList vs LinkedList

 

2) StringBuffer의 변경

String과 달리 StringBuffer는 내용을 변경할 수 있습니다. 아래 이미지는 StringBuffer에서의 내용 변경을 보여주고 있습니다.

StringBuffer의 내용 변경

또한 StringBuffer에서 append() 메서드는 반환 타입이 StringBuffer인데 자신의 주소를 반환합니다. 

public static void main(String args[]) {
    StringBuffer sb = new StringBuffer("abc");    // abc를 가진 sb를 생성한다. (크기는 2+16)
    StringBuffer sb2 = sb.append("ZZ");    // sb의 내용 뒤에 "ZZ"를 추가하고, 그 sb의 주소를 sb2가 가르킨다.
    System.out.println(sb);    // abcZZ
    System.out.println(sb2); // abcZZ
}

그래서 위 코드에서 sb.append("ZZ")를 수행한 후 sb의 주소를 sb2가 가리키기 때문에 sb와 sb2는 서로 같은 주소를 가리키게 되어 출력 시 둘 다 "abcZZ" 값을 출력하게 됩니다.

3) StringBuffer의 비교

String 클래스에서는 equals 메서드를 오버라이딩해서 문자열의 내용을 비교하도록 구현되어 있지만, StringBuffer 클래스는 equals 메서드를 오버라이딩하지 않아서 StringBuffer클래스의 equals 메서드를 사용해도 "==" 연산으로 비교한 것과 같은 결과를 얻습니다.

public static void main(String args[]) {
    StringBuffer sb = new StringBuffer("abc");
    StringBuffer sb2 = new StringBuffer("abc");

    System.out.println(sb == sb2);      // false
    System.out.println(sb.equals(sb2)); // false
}

반면에 toString()은 오버라이딩되어 있어서 StringBuffer 인스턴스에 toString()을 호출하면, 담고 있는 문자열을 String으로 반환합니다. 그래서 StringBuffer 인스턴스에 담긴 문자열을 비교하기 위해서는 아래 코드와 같이 StringBuffer 인스턴스에 toString()을 호출해서 String 인스턴스를 얻은 다음, 여기에 equals 메서드를 사용해서 비교해야 합니다.

public static void main(String args[]) {
    StringBuffer sb = new StringBuffer("abc");
    StringBuffer sb2 = new StringBuffer("abc");

    String s = sb.toString();
    String s2 = sb2.toString();

    System.out.println(s == s2);        // false
    System.out.println(s.equals(s2));   // true
}

 

2. StrungBuilder

사실 StringBuilder와 StringBuffer의 차이는 스레드의 동기화 기능이 있냐 없냐의 차이만 있고 나머지는 완전히 똑같은 기능으로 작성되어 있습니다.

• StringBuffer는 멀티스레드에 안전(thread safe)하도록 동기화되어 있습니다.
• StringBuilder는 StringBuffer에서 스레드의 동기화만 뺀 채로 동일하게 구현되어 있습니다.

 

참고

Java String, StringBuffer, StringBuilder