📚 [CS면접] 웹 면접 질문 [19] [Java]

1. String, Stringbuffer, Stringbuilder

String은 불변객체(immutable)한 객체이다. 한번 생성된 객체의 값을 변경할 수 없으며 문자열을 조작할 때 마다 새로운 String 객체가 생성되어 메모리를 차지하게 된다. 그러나 불변성 덕분에 thread-safe하고, String객체를 자유롭게 공유할 수 있어 성능상 이점이 있을 수 있다.

String a = "abc";
a = "abcd";

String b = new String("abc");

우리가 생각하기에는 이 코드가 abcd로 변경된다고 생각할 수도 있지만 실제 내부적으로는 abc가 저장되어 있는 메모리를 참조하고 있다가 abcd를 저장하는 새로운 메모리 영역을 참조하게 된다. 그러므로 abc가 저장되어 있는 메모리는 GC에 의해 없어지는 것이다. 그리고 위의 a는 String Pool(Heap의 내부)이라는 공간에서 관리되지만 new 키워드로 생성한 String 객체는 Heap메모리에 할당이 된다. 단순히 문자열의 동등을 비교할 때는 equals()를 사용하도록 해야한다.

 

Stringbuffer는 가변(mutable) 객체이다. 문자열 조작시에 기존 객체의 값을 변경한다. 멀티 스레드환경에서 동기화를 지원하여 thread-safe하다. 하지만 동기화로 인한 오버헤드가 있어 단일 스레드 환경에서는 성능이 저하될 수 있다. 

 

Stringbuilder는 가변(mutable) 객체이다. 문자열 조작시에 기존 객체의 값을 변경한다. 동기화를 지원하지 않아 thread-safe하지 않다. 하지만 동기화에 따른 오버헤드가 없기 때문에 단일 스레드 환경에서는 더 높은 성능을 제공한다.

 

- thread-safe / 오버헤드 ?

thread-safe란 멀티스레드 환경에서 스레드가 동시에 해당 코드나 데이터를 접근하더라도 프로그램의 실행 결과가 올바르게 유지되는 것을 의미한다. 스레드 세이프를 달성하기 위해 동기화, 여러 스레드가 공유 리소스에 동시에 접근하는 것을 제한하고 한 번에 하나의 스레드만 해당 리소스를 사용할 수 있도록 해야한다. 뮤텍스(Mutual Exclusion) / 세마포어 운영체제 수준에서 제공되는 동기화 방법으로, 공유 리소스에 대한 동시접근을 제어하는데 사용된다. 오버헤드란 작업을 수행하는데 필요한 추가적인 자원이나 시간을 의미한다. 오버헤드는 일반적으로 성능저하의 원인이 되며 특정 작업이나 기능을 실행하는데 필요한 부가적인 처리를 가리킨다. 동기화 시 오버헤드는 대기시간이다. 동기화 된 블록 또는 메서드에 한 번에 하나의 스레드만 접근할 수 있기 때문에 다른 스레드들은 대기상태에 놓이게 되고 실행이 지연된다. 컨텍스트 스위칭(Context-switching)은 스레드가 공유 리소스에 접근할 때 마다 컨텍스트 스위칭이 발생할 수 있다. 컨텍스트 스위칭은 실행중인 스레드 / 프로세스의 상태를 저장하고 대기중인 다른 스레드를 불러오는 과정으로 자원사용과 시간 소모가 발생한다.

 

2. Java의 접근 제어자

public - 다른 패키지의 모든 클래스에서 접근 가능protected - 같은 패키지 내의 다른 클래스와 해당 클래스를 상속받은 자식클래스에서 접근 가능. 일반적으로 오버라이드 할 수 있는 메서드나 변수를 선언할 때 사용default - 접근 제어자를 명시하지 않는 경우로 같은 패키지 내의 클래스에서만 접근 가능private - 오직 클래스 내부에서만 접근 가능. 객체의 내부 상태를 캡슐화하고 외부로부터 보호할 때 사용