[자바(JAVA)] 문자열 뒤집기 (StringBuffer, StringBuilder)

// 내 코드

class Solution {
    public String solution(String str) {
        String answer = "";

        for(int i=str.length()-1; i >= 0; i--){
            answer+=str.charAt(i);
        }
        return answer;
    }
}

 

 

 

📌 다른풀이(1) : StringBuilder() 사용

class Solution {
    public String solution(String my_string) {
    
        StringBuilder sb = new StringBuilder(my_string);
        String answer = sb.reverse().toString();

        return answer;
    }
}

 

 

 

 

📌  다른풀이(2) : StringBuffer() 사용

class Solution {
    public String solution(String my_string) {

        StringBuffer sb = new StringBuffer(my_string);
        String answer = sb.reverse().toString();

        return answer;
    }
}

 

 

 

 

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📘 String , StringBuilder, StringBuffer의 차이점

1. 불변성(Immutability)
2. 스레드 안전성(Thread Safety)
3. 성능

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	불변성	안전성	성능	추천환경
String	불변(immutable)한 클래스	안전함	문자열 조작이 빈번하게 발생하는 경우 메모리 할당과 가비지 컬렉션 비용이 증가	변경이 없는 단일 스레드 환경
StringBuilder	가변(mutable)한 클래스	안전하지 않음	내부 배열을 조작하므로 객체 생성 비용x	단일 스레드 환경
StringBuffer	가변(mutable)한 클래스	안전함	내부 배열을 조작하므로 객체 생성 비용x 단, 동기화 메커니즘을 내부적으로 처리하기 때문에 조금 더 오버헤드가 발생할 수 있음	멀티스레드 환경

 

 

 

1. 💬 불변성(Immutability)

        🔸 String - 불변(immutable)한 클래스

          : 한 번 생성된 String 객체는 변경할 수 없기 때문에 문자열을 수정하거나 조작할 때마다 새로운 String 객체가 생성   된다.

          : String의 값이 변경된것처럼 보이는 이유는 기존 문자열을 수정하는것이 아니라 내부적으로 변경된 문자열을 새롭게 만들어내기 때문이다.

          : 즉, String은 문자열을 할당한 후에는 수정하지 말고 읽기만 하려는 목적을 가지고 있다. 

         

        🔸StringBuilder, StringBuffer - 가변(mutable)한 클래스

          : 내부적으로 가변 크기의 문자 배열을 사용하여 문자열 조작하기 때문에 문자열을 변경할 때마다 새로운 객체를 생성하지 않고 내부 배열을 조작한다.

 

 

2. 💬 스레드 안전성(Thread Safety)

 

⭐ 스레드 안전성(Thread Safety)이란❓
: 멀티스레드 환경에서 여러 스레드가 동시에 하나의 공유된 자원을 접근하더라도 원하는 동작을 안전하게 보장하는 것을 말한다.

        🔸 String - 불변성으로 인해 여러 스레드에서 안전하게 공유될 수 있다.

        🔸 StringBuilder - 멀티스레드 환경에서 동시에 접근할 경우 동기화 문제가 발생할 수 있기 때문에 안전하지 않다.

        🔸 StringBuffer - 여러 스레드에서 동시에 접근하더라도 안전하게 조작할 수 있도록 동기화 메커니즘을 내부적으로 제공하기 때문에 안전하다.

   

 

   1. 정확성:

        - 멀티스레드 환경에서도 올바른 결과를 산출한다.

        - 여러 스레드가 동시에 자원에 접근하더라도 데이터 불일치, 잘못된 결과를 생성하지 않고 의도한 대로 동작한다.

    2. 일관성:

        - 동일한 입력과 상태에서 여러 번 실행되더라도 실행 결과가 스레드 간에 일관성을 유지하여 항상 일관된 결과를 제공한다.

    3. 동기화:

        - 스레드 간의 동기화를 통해 자원의 동시 접근 문제를 제어한다.

        - 동기화 메커니즘을 사용하여 스레드가 상호 배타적으로 접근하도록 보장한다.

 

 

스레드 안전성을 보장하기 위해서는 공유 자원에 대한 접근을 동기화해야 합니다. 동기화 메커니즘으로는 락(lock), 세마포어(semaphore), 모니터(monitor) 등이 사용될 수 있습니다. 이를 통해 한 번에 하나의 스레드만이 공유 자원에 접근할 수 있도록 보장하고, 일관성과 정확성을 유지할 수 있습니다.

스레드 안전성은 멀티스레드 환경에서 동시성 문제를 해결하고, 데이터 불일치와 같은 오류를 방지하는 데 중요한 역할을 합니다. 스레드 안전한 코드를 작성하여 프로그램의 안정성과 성능을 유지하고, 예기치 않은 동작을 방지할 수 있습니다.

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3. 💬 성능

        🔸 String 

          : 불변성으로 인해 문자열을 변경할 때마다 새로운 객체를 생성해야한다.

          : 문자열을 연결하거나 수정할 때마다 새로운 String 객체가 생성되므로 메모리 사용이 늘어나서 조작이 빈번할 경우 메모리 할당과 가비지 컬렉션 비용이 증가할 수 있다.

        🔸 StringBuilder 

          : 내부적으로 가변 크기의 문자 배열을 사용하여 문자열 조작을 수행한다.

          : 문자열을 변경할 때마다 새로운 객체를 생성하지 않고 내부 배열을 조작하여 성능을 향상시킨다.

        🔸 StringBuffer 

          : 내부 배열을 조작하므로 객체 생성 비용이 들지 않기 때문에 문자열 조작이 많은 경우 성능상 이점이 있다.

          : 다만, 동기화 메커니즘을 내부에서 처리하기 때문에 오버헤드가 조금 더 발생할 수 있다.

 

 

 

 

일반적으로 단일 스레드 환경 + 문자열 조작이 필요한 경우 StringBuilder를 사용하는 것이 가장 효율적이다.
멀티스레드 환경에서 스레드 안전성이 요구되는 경우 StringBuffer를 사용한다.
String은 문자열이 변경되지 않는 경우나 스레드 안전성이 보장된 단일 스레드 환경에서 주로 사용한다.