API - String, StringBuffer, StringBuilder

• java.lang

클래스	용도
String	문자열을 저장하고 여러 가지 정보를 얻을 때 사용
StringBuffer, StringBuilder	문자열을 저장하고 내부 문자열을 조작할 때 사용

String 클래스

자바의 문자열은 String 클래스의 인스턴스로 관린된다. String 클래스의 다양한 생성자를 이용해서 직접 String객체를 생성할 수 있다.

리턴 타입	메소드명(매개 변수)	설명
char	charAt(int index)	특정 위치의 문자 리턴
boolean	equals(Object anObject)	두 문자열을 비교
byte[]	getBytes()	byte[]로 리턴
byte[]	getBytes(charset charset)	문자열 내에서 주어진 문자열의 위치를 리턴
int	length()	총 문자수를 리턴
String	replace(CharSequence target, CharSequence replacement)	target부분을 replacement로 대체한 새로운 문자열 리턴
String	substring(int beginIndex)	beginIndex 위치에서 끝까지 잘라낸 새로운 문자열 리턴
String	substring(int beginIndex, int endIndex)	beginIndex 위치에서 endIndex까지 잘라낸 새로운 문자열 리턴
String	toLowerCase()	알파벳 소문자로 변환한 새로운 문자열 리턴
String	toUpperCase()	알파벳 대문자로 변환한 새로운 문자열 리턴
String	trim()	앞뒤 공백을 제거한 새로운 문자열 리턴
String	valueOf(int i) valueOf(double d)	기본 타입 값을 문자열로 리턴

사용 빈도가 높은 생성자

네트워크를 통해 받은 데이터는 보통 byte[] 배열이므로 이것을 문자열로 변환하기 위해 사용한다.

//배열 전체를 String 객체로 생성
String str = new String(byte[] bytes);
//지정한 문자셋으로 디코딩
String str = new String(byte[] bytes, String charsetName);

//배열의 offset 인덱스 위치부터 length만큼 String 객체 생성
String str = new String(byte[] bytes,int offset, int length);
// 지정한 문자셋으로 디코딩
String str = new String(byte[] bytes, ,int offset, int length,String charsetName);

public static void main(String[] args){
    byte[] bytes = {72, 101, 108, 111, 32, 74, 97, 118, 97};

    String str1 = new String(bytes);
    System.out.println(str1); //=> Hello Java
    String str2 = new String(bytes,6,4);
    System.out.println(str2); //=>Java
}

키보드로부터 입력받는 문자열에는 엔터키를 눌렀다면 \r, \n의 코드값이 바이트 배열에 저장된다. 영어는 1byte, 다른 나라 언어는 2byte로 표현되기 때문에 입력된 문자 수와 바이트 수가 다를 수 있다.

public static void main(String[] args){
    byte[] bytes = new byte[100];

    System.out.println("입력 : ");
    int readByteNo = System.in.read(bytes);
    String str2 = new String(bytes,0,readByteNo-2);
    System.out.println(str2);
}

문자추출(charAt())

매개값으로 주어진 인덱스의 문자를 리턴한다.

String sub = "자바 프로그래밍";
char charVal = sub.charAt(3);
//=>프

문자열 비교(equals())

String val1 = new String("Java");
String val2 = "java";
va1.equals(val2);
//=>true

바이트 배열로 변환(getBytes())

네트워크로 문자열을 전송하거나, 문자열을 암호화할 때 문자열을 바이트 배열로 변환한다.

byte[] bytes = "문자열".getBytes();

시스템의 기본 문자셋으로 인코딩된 바이트 배열을 리턴한다. 만약 특정 문자셋으로 인코딩된 바이트 배열을 얻으려면 다음 메소드를 사용하면된다.

byte[] bytes = "문자열".getBytes(Charset charset);
byte[] bytes = "문자열".getBytes("UTF-8");

여기서 EUC-KR은 한글 2byte, UTF-8은 3byte로 변환한다.

시스템 기본 문자셋과 다른 문자셋으로 인코딩된 바이트 배열일 경우 다음 String 생성자를 이용해 디코딩 할 수 있다.

String str = new String(byte[] bytes,String charsetName);

getBytes(Charset charset) 메소드는 잘못된 문자셋을 매개값으로 줄 경우 UnsupportedEncodingException예외가 발생하므로 예외처리가 필요하다.

try{
    byte[] bytes = "문자열".getBytes("UTF-8");
}catch(UnsupportedEncodingException e){
    e.printStackTrace();
}

문자열 찾기(indexOf())

매개값으로 주어진 문자열이 시작되는 인덱스를 리턴한다. 만약 주어진 문자열이 포함되어 있지않으면 -1을 리턴한다.

String sub = "java programming";
int index = sub.indexOf("programming");
//=>5

if(문자열.indexOf("찾는 문자열")!=-1){
    //포함된 경우
}else{
    //포함되어있지않은 경우
}

문자열 길이(length())

문자열의 길이를 리턴한다.

String sub = "java programming";
int length = sub.length();
//=>16

문자열 대치(replace())

첫 번째 매개값인 문자열을 찾아 두번째 매개값인 문자열로 대치한 새로운 문자열을 생성하고 리턴한다.

String old = "ruby programming";
String new = old.replace("ruby","java");
//=>java programming

문자열 잘라내기(substring())

주어진 인덱스에서 문자열을 추출한다.

String old = "java programming";
String first = old.substring(0,4);
//=>java
String seconde = old.substring(5);

인덱스 포함 범위는 startIndex<= new < endIndex이다.

알파벳 대소문자 변경(toLowerCase(),toUpperCase())

toLowerCase()는 모두 소문자로 변경, toUpperCase()는 모두 대문자로 변경해준다.

String str = "Java Programming";
str.toLowercase();
//=>"java programming"
str.toUppercase();
//=>"JAVA PROGRAMMING"

이때 대소문자 관계없이 같은지 비교해주려면 equalsIgnoreCase() 메소드를 사용할 수 있다.

str1.equalsIgnoreCase(str);

문자열 앞뒤 공백 잘라내기(trim())

문자열의 앞뒤 공백을 제거한 새로운 문자열을 생성하고 리턴한다.

String str = "       Java Programming        ";
str.trim();
//=>"Java Programming"

trim을 사용한다고 해서 원래 문자열의 공백이 제거되는 것은 아니다.

문자열 변환(valueOf())

기본 타입의 값을 문자열로 변환하는 기능을 가지고 있다. 매개변수 타입 별로 오버로딩 되어있다.

static String valueOf(boolean b)
static String valueOf(char c)
static String valueOf(int i)
static String valueOf(long l)
static String valueOf(double d)
static String valueOf(float f)

StringBuffer, StringBuilder 클래스

문자열을 저장하는 String은 내부의 문자열을 수정할 수 없다. 예를 들어서 String의 replace() 메소드는 대치된 새로운 문자열을 리턴하는 것이지 내부 문자열을 대치하는 것이 아니다.

+ 연산에도 마찬가지 이다.

String str1 = "abc";
str1+="defg";

는 "abc"객체는 그대로 있고, "abcdefg"의 새로운 객체가 생성된 후 새로 생성된 객체를 참조하게 된다.

문자열을 결합하는 + 연산자를 많이 사용하면 할수록 그만큼 String 객체의 수가 늘어나기 때문에 프로그램 성능을 느리게 하는 요인이 된다.

문자열을 변경하는 작업이 많을 경우에는 String 클래스를 사용하는 것보다 StringBuffer, StringBuilde 클래스를 사용하는 것이 좋다. 이 두 클래스는 내부 Buffer(:데이터를 임시로 저장하는 메모리)에 문자열을 저장해두고, 그 안에서 추가, 수정, 삭제 작업을 할 수 있도록 설계되어 있다. 즉, String처럼 새로운 객체를 만들지 않고도 문자열을 조작할 수 있는 것이다.

두 클래스의 사용방법은 동일하나 차이점은 StringBuffer는 멀티 스레드 환경에서 사용할 수 있도록 동기화가 적용되어 있어 멀티 스레드에 안전(thread-safe)하지만, StringBuilder 는 단일 스레드 환경에서만 사용하도록 설계되어 있다.

StringBuilder

// 16개 문자들을 저장할 수 있는 초기버퍼
StringBuilder sb = new StringBuilder();
//주어진 개수만큼 문자들을 저장할 수 있는 초기 버퍼
StringBuilder sb = new StringBuilder(16);
// 주어진 str매개값을 버퍼의 초기값으로 저장
StringBuilder sb = new StringBuilder("Java");

버퍼가 부족할 경우 자동으로 버퍼 크기를 늘리기 때문에 초기 버퍼의 크기는 그다지 중요하지 않다.

메소드	설명
append(...)	문자열 끝에 주어진 매개값을 추가
insert(...)	문자열 중간에 주어진 매개값 추가
delete(int start,int end)	문자열의 일부분 삭제
deleteCharAt(int index)	문자열에서 주어진 index의 문자를 삭제
replace(int start, int end, String str)	문자열의 일부분을 다른 문자열로 대치
StringBuilder reverse()	문자열의 순서를 뒤바꿈
setCharAt(int index, char ch)	문자열에서 주어진 index의 문자를 다른 문자로 대치

append와 insert 메소드는 매개변수가 다양한 타입으로 오버로딩 되어 있으므로 대부분 값을 문자로 추가, 삽입할 수 있다.

StringBuilder sb = new StringBuilder();

sb.append("JAVA ");
sb.append("Programming");
// 버퍼에 있는 것을 String타입으로 리턴
sb.toString();

sb.insert(4,"2");
//=>JAVA2 Programming

sb.setCharAt(4,'6');
//=>JAVA6 Programming

sb.replace(6,17,"Book");
//=>JAVA6 Book

sb.delete(4,5);
//=>JAVA Book

StringBuffer

StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();
StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();

new Thread(() -> {
    for(int i=0; i<10000; i++) {
        stringBuffer.append(i);
        stringBuilder.append(i);
    }
}).start();

new Thread(() -> {
    for(int i=0; i<10000; i++) {
        stringBuffer.append(i);
        stringBuilder.append(i);
    }
}).start();

new Thread(() -> {
    try {
        Thread.sleep(5000);

        System.out.println("StringBuffer.length: "+ stringBuffer.length());
        System.out.println("StringBuilder.length: "+ stringBuilder.length());
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}).start();

    StringBuffer.length: 77780
    StringBuilder.length: 76412

StringBuilder와 StringBuffer의 결과 값이 다른 것을 볼 수 있다. 이는 thread들이 동시에 StringBuilder 클래스에 접근할 수 있어 더 작은 수가 나온 것이다. String Buffer는 multi-thread 환경에서 다른 값을 변경하지 못하도록 동기화(Synchronization)되어있다.

그러므로 Web이나 Socket과 같이 비동기로 동작하는 경우가 많을때는 StringBuffer를 사용하는 것이 안전하다.

참조 문서

• https://novemberde.github.io/2017/04/15/String_0.html