1. 핵심 인터페이스
Collection 인터페이스
- List와 Set의 조상이다.
List
- 순서가 있는 데이터의 집합, 데이터의 중복을 허용한다.
- ex) 대기자 명단
- 구현 클래스 : ArrayList, LinkedList, Stack, Vector 등
Set
- 순서를 유지하지 않는 데이터의 집합, 데이터의 중복을 허용하지 않는다.
- ex) 양의 정수집합, 소수의 집합
- 구현 클래스 : HashSet, TreeSet 등
Map
- 키(Key)와 값(Value)의 쌍(Pair)으로 이루어진 데이터의 집합
- 순서는 유지되지 않으며, 키는 중복을 허용하지 않고, 값은 중복을 허용한다.
- ex) 우편번호, 지역번호(전화번호)
- 구현 클래스 : HashMap, TreeMap, Hashtable, Properties 등
Map.Entry
- key-value 쌍을 다루기 위해 Map 인터페이스의 내부에 정의되어 있다.
vector나 Hashtable과 같은 기존의 컬렉션 클래스들은 호환을 위해, 설계를 변경해서 남겨두었지만 가능하면 사용하지 않는 것이 좋다.
2. ArrayList
- 기존의 Vector를 개선한 것이다.
- 배열을 이용한 자료구조는 데이터를 읽어오고 저장하는 데는 효율이 좋지만, 용량을 변경해야 할 때는 새로운 배열을 생성한 후 기존의 배열로부터 새로 생성된 배열로 데이터를 복사해야하기 때문에 상당히 효율이 떨어진다.
배열의 단점
- 크기를 변경할 수 없다.
- 비순차적인 데이터의 추가 또는 삭제에 시간이 많이 걸린다.
3. LinkedList
- 위의 배열의 단점을 보완하기 위해 링크드 리스트라는 자료구조가 고안되었다.
- 링크드 리스트의 단점인 낮은 접근성을 보완하기 위해 더블 링크드 리스트가 고안되었다.
- LinkedList 클래스는 더블 링크드 리스트로 구현되었다.
다루고자 하는 데이터의 개수가 변하지 않는 경우라면, ArrayList가 최상의 선택이 되겠지만 데이터의 개수가 변경이 잦다면 LinkedList를 사용하는 것이 더 나은 선택이다.
4. Stack 과 Queue
- 순차적으로 데이터를 추가하고 삭제하는 스택에는 ArrayList와 같은 배열기반의 컬렉션 클래스로 구현하는 것이 적합하다.
- 큐는 데이터의 추가/삭제가 쉬운 LinkedList로 구현하는 것이 적합하다.
- 자바에서는 스택을 Stack 클래스로 구현하여 제공하지만 큐는 Queue 인터페이스로만 정의해 놓았기 때문에 Queue 인터페이스를 구현한 클래스를 사용해야 한다.
Stack은 컬렉션 프레임웍 이전부터 존재하던 것이기 때문에 Vector로 구현되어 있다.
PriorityQueue
- 저장한 순서에 관계없이 우선순위가 높은 것부터 꺼낸다.
- 저장공간으로 배열을 사용하며, 각 요소를 '힙(heap)' 자료구조의 형태로 저장한다.
Deque
- 한 쪽 끝으로만 추가/삭제할 수 있는 Queue와 달리, 양쪽 끝에 추가/삭제가 가능하다.
- 구현체로는 ArrayDeque와 LinkedList가 있다.
- 덱은 스택과 큐를 하나로 합쳐놓은 것과 같다.
5. Iterator, ListIterator, Enumeration
- 컬렉션에 저장된 요소를 접근하는데 사용되는 인터페이스이다.
- Enumeration은 Iterator의 구버전이며, ListIterator는 Iterator의 기능을 향상 시킨것이다.
Iterator
- 컬렉션에 저장된 각 요소에 접근하는 기능을 가진 Iterator 인터페이스를 정의하고, Collection 인테페이스에는 Iterator를 반환하는 iterator()를 정의하고 있다.
- iterator()는 Collection 인터페이스에 정의된 메서드이므로 Collection 인터페이스의 자손인 List와 Set에도 포함되어 있다.
- Map 인터페이스는 iterator()를 직접 호출할 수 없고, 그 대신 keySet()이나 entrySet()과 같은 메서드를 통해 Set의 형태로 얻어 온 후 iterator()를 호출해야 한다.
Enumeration
- 이전 버전으로 작성된 소스와의 호환을 위해서 남겨두고 있다.
ListIterator
- 컬렉션의 요소에 접근할 때 Iterator는 단방향으로만 이동할 수 있는데 ListIterator는 양방향으로 이동이 가능하다.
- 다만, ArrayList나 LinkedList와 같이 List 인터페이스를 구현한 컬렉션에서만 사용가능하다.
6. Array
- 배열을 다루는데 유용한 메서드가 정의되어 있다.
- 배열의 복사 : copyOf(), copyOfRange()
- 배열 채우기 : fill(), setAll()
- 배열의 정렬과 검색 : sort(), binarySearch()
- 문자열의 비교와 출력 : equals(), toString()
- 배열을 List로 변환 : asList(Object ... a)
- parralelXXX(), spliterator(), stream()
7. Comparator와 Comparable
- Comparable : 기본 정렬기준을 구현하는 데 사용
- Comparator : 기본 정렬기준 이외 다른 기준으로 정렬하고자 할 때 사용
8. HashSet & HashMap(Hashtable)
- 해싱을 이용해서 구현했다.
- Hashtable과 HashMap의 관계는 Vector와 ArrayList의 관계와 같다.
- HashMap을 사용하자.
9. TreeSet & TreeMap
- Red-Black tree를 이용해서 구현했다.
- 검색에 관한 대부분의 경우에서 Hash가 Tree보다 더 뛰어나다.
- 다만, 범위 검색이나 정렬이 필요한 경우 Tree를 사용하자.
10. Properties
- Hashtable을 상송박다 구현한 것이다.
- 키와 값을 (String String)의 형태로 저장하는 컬렉션 클래스이다.
- 주로 애플리케이션의 환경설정과 관련된 속성(property)을 저장하는데 사용되며 데이터를 파일로부터 읽고 쓰는 편리한 기능을 제공한다.
11. Collections
- 컬렉션과 관련된 메서드를 제공한다.
컬렉션의 동기화
- 멀티 쓰레드 프로그래밍에서는 데이터의 일관성을 유지하기 위해서는 공유되는 객체의 동기화가 필요하다.
- Vector와 Hashtable 같은 구버전의 클래스들은 자체적으로 동기화 처리가 되어 있는데, 멀티 쓰레드 프로그래밍이 아닌 경우 성능저하의 원인이 된다.
- Collections 클래스에는 아래와 같은 동기화 메서드를 제공하고 있으므로, 필요할 때 해당하는 것을 사용하면 된다.
static Collection synchronizedCollection(Collection c);
static List synchronizedList(List list);
static Set synchronizedSet(Set s);
static Map synchronizedMap(Map m);
static SortedSet synchronizedSortedSet(SortedSet s);
static SortedMap synchronizedSortedMap(SortedMap m);변경불가 컬렉션 만들기
- 컬렉션에 저장된 데이터를 보호하기 위해서 컬렉션을 변경할 수 없게, 즉 읽기전용으로 만들어야할 때 사용된다.
static Collection unmodifiableCollection(Collection c);
static List unmodifiableList(List list);
static Set unmodifiableSet(Set s);
static Map unmodifiableMap(Map m);
static SortedSet unmodifiableSortedSet(SortedSet s);
static SortedMap unmodifiableSortedMap(SortedMap m);싱글톤 컬렉션 만들기
- 매개변수로 저장할 요소를 지정하면, 해당 요소를 저장하는 컬렉션을 반환한다. 그리고 반환된 컬렉션은 변경할 수 없다.
static List singletonList(Object o);
static Set singletonSet(Object o)
static Map singletonMap(Object key, Object value);한 종류의 객체만 저장하는 컬렉션 만들기
- 컬렉션에 저장할 요소의 타입을 제한하는 것은 제네릭스로 간단히 처리할 수 있는데도 메서드들을 제공하는 이유는 구버전에서 작성된 코드들과의 호환성 때문이다.
12. 컬렉션 클래스 요약
inkwon Hwang