StringBuilder Vs StringBuffer

🎯 StringBuilder & StringBuffer란?

문자열을 수정 가능(mutable) 하게 만들어주는 자바 클래스입니다.

String은 한 번 만들어지면 수정할 수 없지만,
StringBuilder와 StringBuffer는 기존 문자열을 직접 수정할 수 있어요.

🔥 String과 차이점은?

📌 기본 개념 비교

구분	String	StringBuilder / StringBuffer
변경 가능 여부	❌ 불변 (immutable)	✅ 가변 (mutable)
메모리 사용	새 객체 계속 생성	기존 객체 수정
성능	수정 많으면 느림	빠름 (수정에 최적화)

✨ 쉽게 말하면

String은 매번 새 종이에 새로 쓰는 느낌.
StringBuilder/StringBuffer는 기존 종이에 고쳐 쓰는 느낌!

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🏎️ StringBuilder vs StringBuffer

📌 둘의 차이

구분	StringBuilder	StringBuffer
스레드 안전성	❌ 비동기 (싱글 스레드용)	✅ 동기화 (멀티 스레드용)
성능	더 빠름 🚀	약간 느림 🐢
사용 환경	싱글 스레드 프로그램	멀티 스레드 프로그램

💡 혼자 쓰면 StringBuilder,
여러 스레드와 공유하면 StringBuffer를 쓰자!

🧰 내부 구조

// StringBuilder (StringBuffer와 거의 동일)
public final class StringBuilder implements java.io.Serializable, CharSequence {
    private char[] value;
    private int count;
}

• value : 실제 문자가 저장되는 배열
• count : 저장된 문자 수

🏗️ 기본 사용법

✅ 주요 기능 예시

StringBuilder sb = new StringBuilder("Hello");

sb.append(" World");     // 문자열 추가  --> Hello World
sb.insert(5, " Java");   // 특정 위치에 삽입 --> Hello Java World
sb.delete(0, 6);          // 일부 삭제 --> Java World
sb.reverse();             // 문자열 뒤집기

📥 출력 결과

dlroW avaJ

🔑 주요 메서드 정리

메서드	설명
append(str)	문자열 끝에 추가
insert(offset, str)	특정 위치에 삽입
delete(start, end)	범위 삭제
replace(start, end, str)	범위 교체
reverse()	문자열 뒤집기
toString()	최종 결과를 String으로 변환

🛑 주의할 점: 용량(capacity) 관리

📌 용량 증가 로직

• 기본 용량: 16칸
• 넘치면 (현재 용량 × 2) + 2 크기로 자동 확장됩니다.

StringBuilder sb = new StringBuilder();
System.out.println(sb.capacity());  // 16

sb.append("12345678901234567");
System.out.println(sb.capacity());  // 34

쉽게말해

작은 공책이 꽉 차면,
두 배 넘게 더 큰 새 공책으로 갈아타는 느낌이에요!

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🌟 심화: StringBuilder 최적화 (Tuning)

🛠️ 1. 초기 용량(capacity) 설정하기

문자열 크기가 대략 예상된다면, 처음부터 넉넉하게 용량을 잡아주세요.

StringBuilder sb = new StringBuilder(100);

💡 장점: 중간에 메모리 재할당이 일어나지 않아 성능이 좋아집니다.

🛠️ 2. trimToSize()로 남는 공간 줄이기

작업이 끝난 후 남은 여유 공간을 깔끔히 정리할 수 있습니다.

sb.trimToSize();

💡 장점: 불필요한 메모리를 줄여 효율성을 높입니다.

🛠️ 3. append() 체이닝 적극 활용하기

• append()를 연속 호출할 때 체이닝하면 코드가 간결하고 빠릅니다.
• 중간에 toString() 호출은 최대한 피하세요.

String result = new StringBuilder()
                    .append("Hello")
                    .append(" ")
                    .append("World")
                    .toString(); //toString()은 가능하면 마지막에!

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🌐 멀티스레드 환경에서 StringBuffer 주의사항

🧮 StringBuffer는 정말 완벽하게 안전할까?

❌ 메서드 하나하나는 안전하지만,
여러 메서드를 조합할 때는 주의해야 합니다!

• StringBuffer는 각 메서드마다 동기화되어 있어요.
• 하지만 메서드를 이어서 사용할 때는, 그 짧은 순간에 다른 스레드가 끼어들 수 있어요.

👇 예를 들어 볼게요👇

⛔️ 잘못된 코드

if (buffer.length() == 0) {
    buffer.append("Hello");
}

• length()로 길이를 확인하고
• 그 다음 append()를 호출하는 사이에 다른 스레드가 끼어들 수 있어요.

✅ 올바른 코드

synchronized(buffer) {
    if (buffer.length() == 0) {
        buffer.append("Hello");
    }
}

• synchronized 블록으로 전체 과정을 묶으면, 다른 스레드가 끼어들 틈이 없습니다.

📝 만약

친구랑 같은 문서를 편집하는 중인데,
내가 “비어 있는지 확인한 후에 그림을 쓰려고” 하는 순간,
다른 친구가 먼저 그 자리에 글을 써버리면 내가 쓰려고 했던 내용은 충돌이 나거나 다시 써야 할 수도 있어요.

이런 상황을 막으려면, length()와 append()처럼 연속된 작업은 하나로 묶고,
내가 수정하는 동안은 다른 사람이 끼어들 수 없도록 잠가두는 게 안전해요.**

🧮 멀티스레드 환경에서도 StringBuilder를 쓸 수 있을까?

네! 경우에 따라 가능합니다.

• 각 스레드가 자기만의 StringBuilder 인스턴스를 가지고
• 서로 공유하지 않으면 문제 없습니다.

예시

public String buildMessage() {
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    sb.append("Hello");
    sb.append("World");
    return sb.toString();
}

• 여기서는 sb가 이 메서드 안에서만 사용되기 때문에 안전해요.

💡 공유만 안 하면, 무조건 빠른 StringBuilder를 쓰자! 🚀

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🧩 최종 요약

구분	특징	사용 경우
String	불변 객체, 읽기 중심	문자열이 변하지 않을 때
StringBuilder	가변 객체, 빠름	싱글 스레드 수정 작업
StringBuffer	가변 객체, 느림 (동기화)	멀티 스레드 수정 작업

변경이 없다면 String, 빠른 수정은 StringBuilder, 멀티 스레드는 StringBuffer!