[Java] String Pool

Java의 String Pool은 JVM이 문자열 객체를 효율적으로 관리하기 위해 사용하는 특별한 메모리 영역이다. 이를 통해 동일한 문자열 값을 가진 객체를 재사용하여 메모리 사용량을 줄이고 성능을 향상시킬 수 있다.

기본 개념

String Pool(또는 String Constant Pool, String Intern Pool)은 JVM의 힙 메모리 내에 존재하는 특별한 공간으로, 문자열 리터럴이 저장된다. String Pool은 문자열의 불변성(immutability)과 String interning이라는 개념을 기반으로 동작한다.

 

2. 문자열 생성 방식과 String Pool

1. 문자열 리터럴 생성

String s1 = "hello";
String s2 = "hello";

 

• JVM은 str1을 생성할 때 "hello"라는 리터럴이 String Pool에 존재하는지 확인한다.
• 만약 존재한다면, 해당 객체의 참조를 반환하고, 존재하지 않는다면 새로운 문자열 객체를 생성하고 String Pool에 저장한 후 참조를 반환한다.
• 두 번째 "hello"를 만날 때는 Pool에서 기존 문자열을 찾아 참조만 반환한다.
• 결과적으로 s1 == s2는 true가 된다. (같은 객체 참조)

2. new 키워드 방식

String s3 = new String("hello");

 

• new 키워드 사용 시 힙 메모리에 새 문자열 객체가 생성된다.
• 이 경우 동일한 값의 문자열이 String Pool에 존재하더라도 이를 무시하고 새로운 객체를 만든다.
• 즉, String Pool의 객체를 재사용하지 않는다.
• 따라서 s1 == s3는 false이다. (다른 객체 참조)

3. intern() 메소드(String Interning)

String interning은 동일한 값을 가진 문자열 객체를 하나만 유지하도록 하는 JVM의 최적화 기법이다.

String s4 = new String("hello").intern();

 

• intern()은 String Pool에서 동일한 내용의 문자열을 찾는다.
• 있으면 해당 참조를 반환하고, 없으면 Pool에 추가 후 반환한다.
• s1 == s4는 true가 된다.

JVM에서 더 이상 사용되지 않는 문자열은 가비지 컬렉션 대상이 될 수 있지만, 일반적으로 String Pool 내의 리터럴은 프로그램 종료 시까지 유지된다. 따라서 String Pool은 메모리 사용을 최적화하지만, 과도한 intern 사용은 오히려 메모리 사용량을 증가시킬 수 있어 이를 주의해야 한다.

 

4. 동작 과정

 

• 문자열 리터럴이 등장하면 JVM은 내부적으로 String Pool에서 해당 문자열을 검색한다.
• 검색에는 해시 테이블이 사용된다. (문자열의 해시코드 기반)
• 일치하는 문자열이 있으면 기존 참조를 반환한다.
• 일치하는 문자열이 없으면 String Pool에 해당 문자열을 새로 추가하고 그 참조를 반환한다.

 

String 메모리 관리 방식 변화

• Java 7 이전: String Pool은 PermGen 영역(고정 크기)에 있었다.
• Java 7 이후: Heap 영역으로 이동하여 GC 대상이 되었다.
• Java 9 이후: Compact Strings 도입으로 메모리 효율성이 더욱 향상되었다.

 

 

참고 자료:

https://en.wikipedia.org/wiki/String_interning

String interning - Wikipedia

https://www.scaler.com/topics/java/string-pool-in-java/

String Pool in Java - Scaler Topics

 

https://www.digitalocean.com/community/tutorials/what-is-java-string-pool

What is Java String Pool? | DigitalOcean

https://www.baeldung.com/java-9-compact-string