[JAVA] StringBuilder와 StringBuffer 비교

String은 불변 객체이기 때문에 문자열 연산이 필요할 경우 StringBuilder와 StringBuffer를 사용한다는 것을 이전에 포스팅을 통해 알 수 있었습니다.

https://yoozzang.tistory.com/entry/%EB%B0%98%EB%B3%B5%EB%AC%B8loop-%EC%95%88%EC%97%90%EC%84%9C-%EA%B0%9D%EC%B2%B4-%EC%83%9D%EC%84%B1%EA%B3%BC-%EC%84%B1%EB%8A%A5-%EB%B9%84%EA%B5%90

반복문(loop) 안에서 객체 생성과 성능 비교

 

두 클래스 모두 내부적으로 문자 배열(char array)을 사용하여 문자열 데이터를 저장합니다.

그렇다면 StringBuilder와 StringBuffer의 차이점은 무엇일까요?
실제 코드를 통해서 어떻게 되는지 확인 해 보도록하겠습니다.

차이점

동기화

StringBuffer는 동기화됩니다.
이는 멀티스레드 환경에서 여러 스레드가 동시에 StringBuffer 객체에 접근할 때 안전하게 사용될 수 있다는 것을 의미합니다.
동기화는 StringBuffer의 메서드들이 synchronized 키워드로 표시되어 있다는 것을 의미하며, 이로 인해 성능이 약간 느려질 수 있습니다.

 

성능

StringBuilder는 StringBuffer와 비슷하지만 동기화되지 않습니다.
동기화가 필요 없는 단일 스레드 환경에서 StringBuilder를 사용하는 것이 더 효율적입니다.
동기화 오버헤드가 없기 때문에 StringBuilder가 StringBuffer보다 빠릅니다.

 

메서드

두 클래스는 거의 동일한 메서드 세트를 제공합니다.
문자열을 추가(append), 삽입(insert), 뒤집기(reverse) 등의 작업을 수행할 수 있습니다.
메서드의 기능 자체는 두 클래스에서 동일하지만 StringBuffer의 메서드들은 synchronized입니다.

 

사용 사례

멀티스레드 환경에서는 StringBuffer의 동기화 기능이 중요합니다.
반면, 단일 스레드 환경이나 성능이 중요한 애플리케이션에서는 StringBuilder가 더 적합합니다.

즉, 차이는 동기화의 여부입니다.

 

두 클래스에서 가장 많이 사용하는 메서드인 append 메서드를 살펴보겠습니다.

// StringBuilder
@Override
    public synchronized StringBuffer append(char[] str) {
        toStringCache = null;
        super.append(str);
        return this;
    }

// StringBuffer
@Override
    public StringBuilder append(char[] str) {
        super.append(str);
        return this;
    }

내부 구현은 같으나 StringBuilder에는 synchronized 키워드가 항상 붙습니다.
이는 멀티스레드 환경에서 하나의 스레드만 해당 메소드에 접근 할 수 있다는 것을 의미합니다.

public class MultiThreadSB {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();
        StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();

        Runnable r = () -> {
            for (int i = 0; i < 1000; i++) {
                stringBuffer.append("X");
                stringBuilder.append("X");
            }
        };

        Thread thread1 = new Thread(r);
        Thread thread2 = new Thread(r);

        thread1.start();
        thread2.start();

        thread1.join();
        thread2.join();

        System.out.println("StringBuffer length: " + stringBuffer.length()); // 항상 2000
        System.out.println("StringBuilder length: " + stringBuilder.length()); // 2000 미만일 수 있음

    }
}

• 결과
  StringBuffer length: 2000
  StringBuilder length: 1971

Runnable인터페이스의 run() 메소드를 StringBuilder와 StringBuffer에 X를 1000번 더하는 것으로 구현하였습니다.

두개의 스레드를 생성하여 실행을 하면 StringBuffer는 length가 2000이 나오고 StringBuilder는 length가 실행마다 변경됩니다.
이는 StringBuilder가 멀티스레드 환경에서 동시성이슈로 thread-safe하지 않다는 것을 의미합니다.

 

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위의 코드를 통해 직접 멀티스레드 환경에서 StrignBuffer를 사용하는 것이 개발자가 의도한 대로 코드가 실행되는 것인 것을 확인 할 수 있었습니다.
따라서 멀티스레드 환경에서는 StringBuffer를 쓰고, 싱글스레드 환경에서는 StringBuilder를 사용하여
조금 더 안정적이고 효율적으로 프로그램을 개발 해야합니다.