[JAVA] String 클래스의 특징

먼저 String 클래스가 무엇인지 간단히 알아보자.

 

String은 자바가 제공하는 클래스 중에서 문자열을 다루는 클래스다. String 클래스의 객체를 생성하는 방법은 두 가지가 있는데, new 키워드 통해 생성자의 입력 매개변수로 문자열을 전달하는 방법과 문자열 리터럴 방법이 있다.

 

String text1 = new String("new 키워드"); // new 키워드
String text2 = "리터럴"; // 문자열 리터럴

 

이때 두 가지 방법 모두 메모리에 저장되는 방식은 동일하다. String은 참조 자료형이기 때문에 실제 데이터(문자열)는 힙 메모리에 위치하고, 참조 변수 text1은 힙 메모리의 데이터를 가리키게 된다.

 

String 클래스는 다른 클래스와는 다르게 두 가지의 특징이 있다.

 

첫 번째 특징은 불변성이다.

이는 한번 정의된 문자열은 변경할 수 없다는 것이다. 만약 text1 변수의 문자열을 재할당하면 JVM은 기존 힙 메모리에 저장된 문자열을 수정하지 않고 새로운 문자열을 가진 객체를 생성한다. 그리고 새로 생성된 객체의 메모리 주소를 text1가 참조하게 한다. 다음은 코드의 실행에 따른 메모리 구조에 대한 설명이다. (여기서 메모리 주소를 단순화하기 위해서 임의의 주소를 할당했다.)

 

String text1 = new String("JAVA"); // --- 그림 (1)
String text2 = text1; // --- 그림 (2)
text1 = "JAVASCRIPT"; // --- 그림 (3)

 

(1)

(2)

(3)

 

두 번째 특징은 같은 문자열의 객체 공유이다.

이는 문자열 리터럴로 생성된 String 객체에만 적용되는 것으로, 문자열 리터럴을 통해서 생성한 객체 중 같은 문자열끼리는 객체를 공유하게 된다.

 

어떻게 객체를 공유하는 것일까?

 

 

바로 힙 영역의 String constant pool에서 답을 찾을 수 있다. 글로 이해하는 것이 다소 모호할 수 있기 때문에 코드를 통해서 위의 경우를 살펴보자. 코드에서는 스택 영역에 저장된 메모리 주소(참조값)만 비교하기 위해서 == 연산자를 사용했고, 논리적 동일성을 확인하기 위해서 기본 객체의 hashCode()의 값과 동일한 값을 반환하는 System.identityHashCode 메서드를 사용했다.

 

[코드]

String text1 = new String("JAVA");  
String text2 = "JAVA";  
String text3 = "JAVA";  
String text4 = new String("JAVA");  
String text5 = "JAVASCRIPT";

// == 를 이용해 스택의 메모리 값 비교  
System.out.println("text1 == text2 " + (text1 == text2));  // false
System.out.println("text2 == text3 " + (text2 == text3));  // true
System.out.println("text3 == text4 " + (text3 == text4));  // false
System.out.println("text4 == text1 " + (text4 == text1));  // false
System.out.println("text2 == text5 " + (text2 == text5));

System.out.println("=======================");

// 스택 영역에 저장된 논리 메모리 주소 출력  
System.out.println("text1 hash code = " + System.identityHashCode(text1));  
System.out.println("text2 hash code = " + System.identityHashCode(text2));  
System.out.println("text3 hash code = " + System.identityHashCode(text3));  
System.out.println("text4 hash code = " + System.identityHashCode(text4));
System.out.println("text5 hash code = " + System.identityHashCode(text5));

[결과]

text1 == text2 false
text2 == text3 true
text3 == text4 false
text4 == text1 false
text2 == text5 false

=======================

text1 hash code = 681842940
text2 hash code = 1363058925
text3 hash code = 1363058925
text4 hash code = 1392838282
text5 hash code = 523429237

 

위의 코드의 결과에서 알 수 있듯이 같은 문자열을 리터럴로 생성한 text2와 text3의 논리 메모리 주소가 같은 것을 볼 수 있고, 해시 값도 같은 것을 확인할 수 있다.

정리

String은 자바에서 문자열을 다루는 클래스로 다음과 같은 두 가지의 특징이 있다.

1. 한번 정의된 문자열은 변경할 수 없고, 만약 변경 시 기존의 문자열을 변경하는 것이 아니라 새로운 문자열 객체를 생성한다.
2. 문자열 리터럴을 통해서 생성한 객체 중 같은 문자열을 참조하는 변수는 같은 객체를 공유한다.

 

참고

• https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/lang/System.html#identityHashCode-java.lang.Object-