☕️[Java] String 클래스 - 기본

1️⃣ String 클래스 - 기본

자바에서 문자를 다루는 대표적인 타입은 char, String 2가지가 있습니다.

public class CharArrayMain {

	public static void main(String[] args) {
		char[] charArr = new char[]{'h', 'e', 'l', 'l', 'o'};
		System.out.println(charArr);

		String str = "hello";
		System.out.println("str = " + str);
	}
}

실행 결과

hello
str = hello

기본형은 char 는 문자 하나를 다룰 때 사용합니다.
char 를 사용해서 여러 문자를 나열하려면 char[] 을 사용해야합니다.
- 하지만 이렇게 char[] 을 직접 다루는 방법은 매우 불편하기 때문에 자바는 문자열을 매우 편리하게 다룰 수 있는 String 클래스를 제공합니다.

String 클래스를 통해 문자열을 생성하는 방법은 2가지가 있습니다.

public class StringBasicMain {

	public static void main(String[] args) {
		String str1 = "hello";
		String str2 = new String("hello");

		System.out.println("str1 = " + str1);
		System.out.println("str2 = " + str2);
	}
}

쌍따옴표 사용 : "hello"
객체 생성 : new String("hello");

String 은 클래스입니다.
int, boolean 같은 기본형이 아니라 참조형입니다.
따라서 str1 변수에는 String 인스턴스의 참조값만 들어갈 수 있습니다.
그러므로 다음 코드는 뭔가 어색합니다.

String str1 = "hello";

문자열은 매우 자주 사용됩니다.
그래서 편의상 쌍따옴표로 문자열을 감싸면 자바언어 에서 new String("hello") 와 같이 변경해줍니다.

이 경우 실제로는 성능 최적화를 위해 문자열 풀을 사용합니다.

String str1 = "hello"; // 기존
String str1 = new String("hello"); // 변경

2️⃣ String 클래스 구조

String 클래스는 대략 다음과 같이 생겼습니다.

public final class String {
    // 문자열 보관
    private final char[] value; // 자바 9 이전
    private final byte[] value; // 자바 9 이후
    
    // 여러 메서드
    public String concat(String str) {...}
    public int length() {...}
}

클래스이므로 속성과 기능을 가집니다.

속성(필드)

private final char[] value;

여기에는 String 의 실제 문자열 값이 보관됩니다.
문자 데이터 자체는 char[] 에 보관됩니다.
String 클래스는 개발자가 직접 다루기 불편한 char[] 을 내부에 감추고 String 클래스를 사용하는 개발자가 편리하게 문자열을 다룰 수 있도록 다양한 기능을 제공합니다.
- 그리고 메서드 제공을 넘어서 자바 언어 차원에서도 여러 편의 문법을 제공합니다.

참고: 자바 9 이후 String 클래스 변경 사항
자바 9부터 String 클래스에서 char[] 대신에 byte[]을 사용합니다.
private final byte[] value;
자바에서 문자 하나를 표현하는 char는 2byte를 차지합니다.
그런데 영어, 숫자는 보통 1byte로 표현이 가능합니다.
그래서 단순 영어, 숫자로만 표현된 경우 1byte를 사용하고(정확히는 Latin-1 인코딩의 경우 1byte 사용)
그렇지 않은 나머지의 경우 2byte인 UTF-16 인코딩을 사용합니다.
따라서 메모리를 더 효율적으로 사용할 수 있게 변경되었습니다.

기능(메서드)
String 클래스는 문자열로 처리할 수 있는 다양한 기능을 제공합니다.
기능이 방대하므로 필요한 기능이 있으면 검색하거나 API 문서를 찾아보면 됩니다.
주요 메서드는 다음과 같습니다.

length() : 문자열의 길이를 반환합니다.
charAt(int index) : 특정 인덱스의 문자를 반환합니다.
substring(int beginIndex, int endIndex) : 문자열의 부분 문자열을 반환합니다.
indexOf(String str) : 특정 문자열이 시작되는 인덱스를 반환합니다.
toLowerCase(), toUpperCase() : 문자열을 소문자 또는 대문자로 변환합니다.
trim() : 문자열 양 끝의 공백을 제거합니다.
concat(String str) : 문자열을 더합니다.

3️⃣ String 클래스와 참조형.

String 은 클래스입니다.
- 따라서 기본형이 아니라 참조형입니다.
  - 참조형은 변수에 계산할 수 있는 값이 들어오는 것이 아니라 x001 과 같이 계산할 수 없는 참조값이 들어있습니다.
    - 따라서 원칙적으로 + 같은 연산을 사용할 수 없습니다.

public class StringConcatMain {

	public static void main(String[] args) {
		String a = "hello";
		String b = " java";

		String result1 = a.concat(b);
		String result2 = a + b;

		System.out.println("result1 = " + result1);
		System.out.println("result2 = " + result2);
	}
}

자바에서 문자열을 더할 때는 String 이 제공하는 concat() 과 같은 메서드를 사용해야 합니다.
- 하지만 문자열은 너무 자주 다루어지기 때문에 자바 언어에서 편의상 특별히 + 연산을 제공합니다.

실행 결과

result1 = hello java
result2 = hello java

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2️⃣ String 클래스 구조

3️⃣ String 클래스와 참조형.