【Java】String, StringBuilder, StringBuffer どう使い分ける？特徴と速度の決定的な違い

 Javaプログラミングで避けては通れない「文字列操作」。 String だけでもなんとなく動きますが、実は裏側ではメモリや速度の面で大きな違いがあります。今回は、主要3クラスの「できること・できないこと」を徹底比較します。

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1. String：基本にして最強の「不変」クラス

Javaの String は 「不変（Immutable）」 という最大の特徴を持っています。

• できること: 直感的な結合（+ 演算子）、定数プールによるメモリ節約。

• できないこと: 内容の直接書き換え。

• 注意点: 一度作った String は変更できません。s += "abc" と書くたびに、古い文字列が捨てられ、新しいメモリ領域に新しい文字列が作られています。 数千回のループでこれを行うと、メモリが不足し、動作が劇的に重くなります。

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2. StringBuilder：速度重視の「可変」クラス

「文字列をどんどん追加したい」という場面の第一選択です。

• できること: 高速な連結（append）、文字列の挿入・削除・反転。

• できないこと: 複数のスレッドからの同時操作（スレッドセーフではない）。

• 速度: 3クラスの中で最速です。

• 注意点: 実務のほとんどの場面（1つのメソッド内で完結する処理など）では、これを使うのがベストプラクティスです。

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3. StringBuffer：安全第一の「歴史ある」クラス

Javaの初期から存在するクラスで、StringBuilder の安全版という位置づけです。

• できること: StringBuilder とほぼ同じ。かつ、スレッドセーフ（同期化）。

• できないこと: StringBuilder 以上の速度。

• 注意点: 同期化（排他制御）の仕組みがあるため、その分だけ StringBuilder よりも処理が重くなります。複数スレッドで1つの文字列を共有する特殊な状況以外では、出番は少なくなっています。

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4. 【比較表】ひと目でわかる使い分け

クラス名	変更の可否	スレッド安全	速度	主な使い道
String	不可 (不変)	〇	――	短い文字列、定数、Mapのキーなど
StringBuilder	可能 (可変)	×	最速	ループ内での結合、複雑な編集
StringBuffer	可能 (可変)	〇	普通	マルチスレッド環境での共有

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5. 速度検証：なぜ「+」連結は遅いのか？

1万回のループで文字列を連結した場合、以下のような差が出ることが一般的です。

• String (+ 演算子) : 数秒〜（データ量に比例して遅くなる）

• StringBuilder : 数ミリ秒

なぜこれほど差が出るのか？

String の連結は、内部で毎回「新しい配列の確保」と「データのコピー」を行っています。一方、StringBuilder はあらかじめ余裕を持ったメモリ空間（バッファ）を確保し、そこを書き換えていくため、コピーの回数が圧倒的に少なくて済むのです。