[Java] 문자열 처리 성능비교 - String vs StringBuilder vs StringBuffer

무슨 차이가 있을지 궁금해서 정리해봄

• Java에서 문자열(String) 처리할 때 성능 차이가 중요한 이유
• 작은 코드 차이가 대규모 프로젝트에서 성능 문제로 이어질 수 있음
• 이번 글에서는 메모리 구조, 동시성, 성능 측정 예제를 중심으로 비교

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String, StringBuilder, StringBuffer 차이

구분 특징 동기화 사용 추천 상황

String	불변(immutable)	-	자주 변경되지 않는 문자열, 안전성 필요할 때
StringBuilder	가변(mutable)	X	단일 스레드에서 문자열 반복 변경 시
StringBuffer	가변(mutable)	O (synchronized)	멀티스레드 환경에서 안전하게 문자열 처리

• 핵심: String은 불변 → 매번 새로운 객체 생성, StringBuilder/Buffer는 내부 버퍼에서 처리 → 성능 좋음

 

메모리 구조

• String
  • JVM 힙 영역 + String Pool 활용
  • 불변 → 문자열 변경 시 새로운 객체 생성 → GC 부담
• StringBuilder/StringBuffer
  • 내부 char 배열 사용
  • append() 등 반복 변경 시 재할당 최소화
  • 동기화 여부에 따라 성능 차이 발생

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동시성 문제

• StringBuilder: 멀티스레드 접근 시 문제 발생 가능
• StringBuffer: synchronized 처리 → 안전하지만 단일 스레드보다 느림

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성능 비교 실험 예제

public class StringPerformanceTest {
    public static void main(String[] args) {
        int n = 100_000;
        
        // String
        long start = System.currentTimeMillis();
        String str = "";
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            str += "a";
        }
        System.out.println("String time: " + (System.currentTimeMillis() - start));

        // StringBuilder
        start = System.currentTimeMillis();
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            sb.append("a");
        }
        System.out.println("StringBuilder time: " + (System.currentTimeMillis() - start));

        // StringBuffer
        start = System.currentTimeMillis();
        StringBuffer sbuf = new StringBuffer();
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            sbuf.append("a");
        }
        System.out.println("StringBuffer time: " + (System.currentTimeMillis() - start));
    }
}

• 예상 결과: String >> StringBuffer > StringBuilder (단일 스레드 기준)

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실제 프로젝트에서의 문제 & 해결

• 문제: 반복 문자열 연결 → GC 과다 발생 → 성능 저하
• 해결: StringBuilder 사용, 단일 스레드에서 append, StringBuffer는 멀티스레드 상황만 사용
• 팁: log 문자열 처리, JSON 문자열 생성 등 반복 처리 많은 코드에서 성능 개선 가능

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결론

• String: 불변 → 안전하지만 성능 낮음
• StringBuilder: 단일 스레드에서 최고 성능
• StringBuffer: 멀티스레드 안전, 약간 성능 저하
• 핵심: 상황에 맞는 선택이 중요