1️⃣ String

String의 특징

  • 불변(Immutable): 한 번 생성된 문자열은 변경 불가능.
  • 새로운 문자열을 생성해야 변경이 가능하여, 성능적으로 비효율적일 수 있음.
  • String Pool 사용: 동일한 문자열을 재사용하여 메모리 절약 가능.

 

String 선언 및 초기화

// 리터럴 방식 (String Pool 사용, 같은 값이면 재사용)
String str1 = "Hello";

// new 키워드 사용 (Heap 메모리에 새로운 객체 생성)
String str2 = new String("Hello");

💡 리터럴 방식과 new 키워드 방식의 차이

  • 리터럴 방식("Hello")은 String Pool에 저장되어 동일한 문자열이 있으면 재사용됩니다.
  • new String("Hello")는 Heap 메모리에 새로운 객체를 생성합니다.

 

String 주요 메서드

String str = "Hello, Java!";
메서드 설명 예제
length() 문자열 길이 반환 str.length(); // 12
charAt(int index) 특정 인덱스의 문자 반환 str.charAt(1); // 'e'
indexOf(String s) 문자열 위치 반환 str.indexOf("Java"); // 7
contains(String s) 특정 문자열 포함 여부 str.contains("Java"); // true
substring(int start, int end) 부분 문자열 반환 str.substring(7, 11); // "Java"
replace(String old, String new) 특정 문자열 반환 str.replace("Java", "World"); // "Hello, World!"
toUpperCase() 대문자로 변환 str.toUpperCase(); // "HELLO, JAVA!"
toLowerCase() 소문자로 변환 str.toLowerCase(); // "hello, java!"
trim() 앞뒤 공백 제거 " Hello ".trim(); // "Hello"
split(String regex) 특정 구분자로 문자열 분리 str.split(","); // ["Hello", " Java!"]

 

2️⃣ StringBuffer

StringBuffer의 특징

  • 가변(Mutable): String과 달리 동일 객체 내에서 문자열 변경 가능.
  • 멀티스레드 환경에서 안전(Thread-Safe): 내부적으로 synchronized가 적용되어 있음.
  • 성능은 StringBuilder보다 느리지만, 멀티스레드 환경에서는 안정적.

 

StringBuffer 선언 및 초기화

// 기본 생성자 (빈 문자열)
StringBuffer sb1 = new StringBuffer();

// 초기 문자열을 지정하여 생성
StringBuffer sb2 = new StringBuffer("Hello");

// 용량(capacity) 지정하여 생성
StringBuffer sb3 = new StringBuffer(50);

 

StringBuffer 주요 메서드

StringBuffer sb = new StringBuffer("Hello");
메서드 설명 예제
append(String s) 문자열 추가 sb.append(" Java!"); // "Hello Java!"
insert(int offset, String s) 특정 위치에 문자열 삽입 sb.insert(6, "World "); // "Hello World Java!"
replace(int start, int end, String s) 특정 범위 문자열 변경 sb.replace(6, 11, "Awesome"); // "Hello Awesome Java!"
delete(int start, int end) 특정 범위 문자열 삭제 sb.delete(6, 13); // "Hello Java!"
reverse() 문자열 뒤집기 sb.reverse(); // "!avaJ olleH"
length() 문자열 길이 반환 sb.length(); // 12
charAt(int index) 특정 인덱스의 문자 반환 sb.charAt(1); // 'e'
setCharAt(int index, char c) 특정 인덱스 문자 변경 sb.setCharAt(0, 'h'); // "hello, Java!"

 

3️⃣ StringBuilder

StringBuilder의 특징

  • StringBuffer와 거의 동일하지만, 동기화(synchronized)가 없음.
  • 단일 스레드 환경에서 가장 빠른 성능 제공.
  • 멀티스레드 환경에서는 안전하지 않음.

 

StringBuilder 선언 및 초기화

// 기본 생성자 (빈 문자열)
StringBuilder sb1 = new StringBuilder();

// 초기 문자열을 지정하여 생성
StringBuilder sb2 = new StringBuilder("Hello");

// 용량(capacity) 지정하여 생성
StringBuilder sb3 = new StringBuilder(50);

 

StringBuilder 주요 메서드

StringBuilder sb = new StringBuilder("Hello");
메서드 설명 예제
append(String s) 문자열 추가 sb.append(" Java!"); // "Hello Java!"
insert(int offset, String s) 특정 위치에 문자열 삽입 sb.insert(6, "World "); // "Hello World Java!"
replace(int start, int end, String s) 특정 범위 문자열 변경 sb.replace(6, 11, "Awesome"); // "Hello Awesome Java!"
delete(int start, int end) 특정 범위 문자열 삭제 sb.delete(6, 13); // "Hello Java!"
reverse() 문자열 뒤집기 sb.reverse(); // "!avaJ olleH"
length() 문자열 길이 반환 sb.length(); // 12
charAt(int index) 특정 인덱스의 문자 반환 sb.charAt(1); // 'e'
setCharAt(int index, char c) 특정 인덱스 문자 변경 sb.setCharAt(0, 'h'); // "hello, Java!"

 

4️⃣ String vs StringBuffer vs StringBuilder

비교표

구분 String StringBuffer StringBuilder
메모리 구조 String Pool (리터럴 방식) 또는 Heap (new 사용) Heap 메모리 Heap 메모리
변경 가능 여부 불변(Immutable) 가변(Mutable) 가변(Mutable)
멀티스레드 지원 ❌ (동기화 없음) ✅ (동기화 O, Thread-Safe) ❌ (동기화 없음)
성능 가장 느림 (새로운 객체 생성) 느림 (동기화 O) 가장 빠름 (동기화 X)
주요 용도 문자열 변경이 거의 없을 때 멀티스레드 환경에서 문자열을 자주 변경할 때 단일 스레드 환경에서 문자열을 자주 변경할 때

 

선택 기준

  • String → 문자열 변경이 거의 없는 경우 (불변성이 보장되므로 메모리 절약 가능)
  • StringBuffer → 멀티스레드 환경에서 문자열을 자주 변경할 경우 (동기화 지원)
  • StringBuilder → 단일 스레드 환경에서 문자열을 자주 변경할 경우 (속도 빠름)

 

성능 비교

public class StringPerformanceTest {
    public static void main(String[] args) {
        long startTime, endTime;
        
        // String 테스트
        String str = "";
        startTime = System.nanoTime();
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            str += "a";  // 새로운 객체 생성 (비효율적)
        }
        endTime = System.nanoTime();
        System.out.println("String 실행 시간: " + (endTime - startTime) + "ns");
        
        // StringBuffer 테스트
        StringBuffer sbf = new StringBuffer();
        startTime = System.nanoTime();
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            sbf.append("a");
        }
        endTime = System.nanoTime();
        System.out.println("StringBuffer 실행 시간: " + (endTime - startTime) + "ns");
        
        // StringBuilder 테스트
        StringBuilder sbd = new StringBuilder();
        startTime = System.nanoTime();
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            sbd.append("a");
        }
        endTime = System.nanoTime();
        System.out.println("StringBuilder 실행 시간: " + (endTime - startTime) + "ns");
    }
}
  • String이 가장 느림
  • StringBuffer가 String보다 빠름
  • StringBuilder가 가장 빠름

 

5️⃣ +) 문자형 데이터 char

Java에서 char 데이터 타입은 단일 문자를 저장하는 기본형(primitive) 데이터 타입이다.

 

char 특징

  • 크기 : 2바이트 (16비트)
  • 문자 인코딩 : UTF-16 (유니코드 지원)
  • 값의 범위 : \\u0000 (0) ~ \\uffff (65535)
  • 기본값 : \\u0000 (널 문자, '\\0')
  • 연산 가능 여부 : 숫자로 변환하여 연산 가능 (ASCII/유니코드 활용)

📌 Java의 char는 C나 C++의 1바이트 문자(char)와 다르게 2바이트(16비트) 크기를 가지며, 유니코드(UTF-16)를 지원하여 다양한 언어의 문자를 표현할 수 있다.

 

char 선언 및 초기화

// 문자 리터럴로 초기화
char ch1 = 'A';

// 유니코드 값으로 초기화 (예: 'A'는 \\u0041)
char ch2 = '\\u0041'; 

// ASCII 코드 정수값으로 초기화 (예: 'A'는 65)
char ch3 = 65; 

// 공백 문자 (스페이스)
char ch4 = ' ';

// 널 문자 (기본값)
char ch5 = '\\0';

🔹 유니코드 사용 (\\uXXXX)

  • Java의 char는 유니코드 기반이므로, 유니코드 값으로 직접 초기화할 수 있다.
  • 예: '한' → \\uD55C, 'A' → \\u0041

🔹 정수값(ASCII 코드)로 초기화 가능

  • char는 내부적으로 정수(유니코드 값) 로 저장되므로, 정수값을 할당하면 해당 코드에 해당하는 문자가 저장된다.
  • 예: char ch = 65; → 'A' 저장 (ASCII 코드 65)

 

char 주요 특징과 유의점

1. char는 정수형과 연산 가능

char는 내부적으로 숫자로 저장되므로 정수 연산이 가능하다.

char ch = 'A';
System.out.println(ch + 1); // 66 (ASCII 코드 값)
System.out.println((char)(ch + 1)); // 'B'

📌 'A' + 1은 66이지만, (char)로 변환하면 문자 'B'가 된다.

 

2. char는 문자열(String)과 다르다

char는 단일 문자를 저장하는 기본형 데이터 타입이고,String은 문자의 집합(문자열) 을 저장하는 참조형 데이터 타입이다.

char ch = 'A';       // 단일 문자
String str = "A";    // 문자열 (문자의 집합)

📌 문자 하나라도 ""(큰따옴표)를 사용하면 String 타입이 된다!

예: String str = "A"; // 올바름

예: char ch = "A"; // 오류! ('A' 사용해야 함)

 

3. char는 Character 클래스를 통해 객체처럼 사용 가능

Java는 기본형(char)을 객체로 다룰 수 있도록 Character 클래스를 제공한다.

char ch = 'a';
Character obj = Character.valueOf(ch);

 

Character 클래스의 주요 메서드

Character 클래스는 char 타입을 다루기 위한 유용한 메서드를 제공한다.

char ch = 'A';
메서드 설명 예제
Character.isLetter(char c) 문자인지 확인 Character.isLetter('A'); // true
Character.isDigit(char c) 숫자인지 확인 Character.isDigit('5'); // true
Character.isWhitespace(char c) 공백인지 확인 Character.isWhitespace(' '); // true
Character.isUpperCase(char c) 대문자인지 확인 Character.isUpperCase('A'); // true
Character.isLowerCase(char c) 소문자인지 확인 Character.isLowerCase('a'); // true
Character.toUpperCase(char c) 대문자로 변환 Character.toUpperCase('b'); // 'B'
Character.toLowerCase(char c) 소문자로 변환 Character.toLowerCase('G'); // 'g'
Character.getNumericValue(char c) 숫자로 변환 (문자 0~9) Character.getNumericValue('8'); // 8

 

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