[Java] String, List, Map

String

String vs StringBuffer vs StringBuilder

클래스	가변성	Thread Safety	사용 사례
String	불변	Thread-safe	불변 문자 시퀀스를 다룰 때
StringBuffer	가변	Thread-safe	멀티스레드 환경에서 안전하게 수정할 수 있는 가변 문자 시퀀스를 다룰 때
StringBuilder	가변	Thread-safe 아님	싱글스레드 환경에서 가변 문자 시퀀스를 다룰 때

Immutable Object

• 생성 후 상태를 바꿀 수 없는 객체

String a = "" vs String a = new String("")

• String a = new String("") : 새로운 객체를 만드는 것으로 힙 영역에 저장된다.
• String a = "" : 리터럴을 사용한 변수 할당으로 string constant pool 영역에 저장

String s1 = "Hello World";  
String s2 = "Hello World";  
String s3 = new String("Hello World");  
  
System.out.println(s1 == s2); // true  
System.out.println(s1.equals(s2)); // true  
  
System.out.println(s1 == s3); // false  
System.out.println(s1.equals(s3)); // true

List

Array과 유사하나, 리스트는 크기가 정해져 있지 않고 사이즈가 동적으로 변하는 배열

ArrayList vs LinkedList

• ArrayList와 LinkedList의 주요 차이점은 다음과 같다.

클래스	데이터 구조	임의 접근	삽입/삭제 성능
ArrayList	배열	빠름	느림
LinkedList	이중 연결 리스트	느림	빠름

• 각 자료구조의 성능 차이는 다음과 같다.

클래스	끝에 추가	중간/처음에 추가	끝에서 삭제	중간/처음에서 삭제
ArrayList	빠름	느림	빠름	느림
LinkedList	느림	빠름	느림	빠름

Map

• Key와 Value의 한 쌍으로 이루어지는 데이터의 집합
• 순서가 보장되지 않음
• key 중복 비허용
• 뛰어난 검색 속도를 가짐
• 인덱스가 따로 존재하지 않고, iterator를 사용

HashTable vs HashMap vs LinkedHashMap vs TreeMap

• HashTable
  • Java에서 Map 인터페이스의 레거시 구현체
  • key 혹은 value 값으로 null 불가능
  • 멀티스레드 환경에서 안전하며 동기화되어 있으나, 단일 스레드 환경에서 성능에 영향을 줄 수 있음
  • 순서 보장되지 않음
• HashMap
  • 동기화되지 않는 맵 인터페이스의 구현체
  • 단일 스레드 환경에서 Hashtable보다 빠름
  • key 혹은 value 값으로 null 가능
  • get(), put()과 같은 기본 메소드의 성능이 O(n)
  • 순서 보장되지 않음
• LinkedHashMap
  • 값의 입력된 순서를 유지하는 HashMap
• TreeMap
  • 정렬된 맵 인터페이스의 구현체
  • get(), put()과 같은 기본 메소드의 성능이 O(log n)
  • value 값으로 null 가능
  • 반복 순서는 키의 자연 순서에 따라 결정된다.
• 동기화가 필요한 경우 HashTable을 사용하고 동기화가 필요하지 않고 빠른 성능이 필요한 경우 HashMap을 사용
• 삽입 순서를 유지해야하는 경우 LinkedHashMap을 사용하고 정렬된 맵이 필요한 경우 TreeMap을 사용

HashMap vs ConcurrentHashMap

두가지 모두 Map interface의 구현체이나, 상황에 따라 구분하여 사용하여야 한다.

• HashMap
  • Thread-safe 하지 않은 구현체로, 멀티스레드 환경에서는 외부에서 동기화해줄 필요가 있다.
• ConcurrentHashMap
  • Thread-safe 하지 않은 구현체
  • 외부 동기화 없이 동시 엑세스를 허용하는 동시에 모든 Map 작업이 원자적임을(atomic) 보장한다.
  • 세밀한 locking을 지원 (멀티스레드 성능 향상)
• HashMap은 단일 스레드 환경이나 외부 동기화가 가능한 경우에 적합
• ConcurrentHashMap은 맵에 대한 동시 액세스가 필요한 멀티 스레드 환경에 적합