Collection Framework
컬렉션 프레임워크(Collection Framework)이란, 데이터 군을 저장하는 클래스들을 표준화한 설계를 뜻한다. 컬렉션은 다수의 데이터, 프레익워크는 표준화된 프로그래밍방식을 의미한다. (출처: 자바의 정석)
컬렉션 프레임워크에서는 List 인터페이스, Set 인터페이스, Map 인터페이스 크게 3개의 인터페이스를 정의했는데 인터페이스와 다형성을 이용한 객체지향적 설계를 통해 표준화되어 있기 때문에 재사용성이 높은 코드를 작성할 수 있다는 장점이 있다.
Collection Framework Interface
➡️ 핵심 인터페이스간의 상속 계층도
위에서 언급한 것처럼 컬렌션 프레임워크에서는 3가지 인터페이스를 정의했지만 List와 Set을 구현한 컬렉션 클래스들은 많은 공통부분이 있었기 때문에 컬렉션 인터페이스를 추가로 정의했다. 이는 Java언어의 객체지향적 성격을 잘 살린 설계라고 볼 수 있다. Map인터페이스는 이들과 다른 형태의 컬렉션을 다루기 때문에 상속계층도에 포함되지 못했다.
➡️ 핵심 인터페이스와 특징
| 인터페이스 | 특징 | 구현클래스 |
|---|---|---|
| List | 순서 유지 O, 데이터 중복 저장 O | ArrayList, LinkedList, Stack, Vector 등 |
| Set | 순서 유지 X, 데이터 중복 저장 X | HashSet, TreeSet 등 |
| Map | 키와 값을 쌍으로 저장, 순서 유지 X, 키 중복 저장 X | HashMap, TreeMap, Hashtable, Properties 등 |
Vector, Hashtable과 같은 기존의 컬렉션 클래스들은 호환을 위해, 설계를 변경해서 남겨두었지만 가능하면 ArrayList와 HashMap을 사용하도록 하자.
Map Interface
➡️ Map의 상속계층도
Map 인터페이스는 Key와 Value를 하나의 쌍으로 묶어서 저장하는 컬렉션 클래스를 구현하는 데 사용된다. 키는 중복될 수 없고 값은 중복을 허용한다.
Map인터페이스로 구현한 클래스로는 Hashtable, HashMap, SortedMap 등이 있다.
➡️ Map인터페이스의 메서드
| 메서드 | 특징 |
|---|---|
| void clear() | Map의 모든 객체 삭제 |
| boolean containsKey(Object key) | 지정된 key객체와 일치하는 Map의 key객체가 있는지 확인 |
| boolean containsValue(Object value) | 주어진 value객체와 일치하는 Map의 value객체가 있으면 true, 없으면 false 리턴 |
| Set entrySet() | key-value쌍으로 구성된 모든 Map.Entry 타입의 객체를 Set에 담아서 리턴 |
| Object get(Object key) | 주어진 key객체에 대응하는 value객체를 찾아서 반환 |
| boolean isEmpty() | 컬렉션이 비어 있는지 확인 |
| Set keySet() | Map에 저장된 모든 key를 Set 객체에 담아서 리턴 |
| Object put(Object key, Object value) | Map에 value객체를 key객체에 연결(mapping)하여 저장 (새로운 키일 경우 null 리턴, 동일한 키가 있을 경우 값 대체하고 이전값 리턴) |
| Object remove(Object key) | 주어진 key객체와 일치하는 key-value 객체 삭제 |
| int size() | 저장된 key-value 쌍의 총 갯수 리턴 |
| Collection values() | Map에 저장된 모든 value객체 반환 |
➡️ HashMap
HashMap은 Map을 구현했으므로 키와 값을 묶어서 하나의 데이터(entry)로 저장한다는 특징을 갖는다. 그리고 해싱을 사용하기 때문에 많은 양의 데이터를 검색하는데 있어서 뛰어난 성능을 보인다.
public class HashMap extends AbstractMap implements Map, Cloneable, Serializable {
transient Entry[] table;
...
static class Entry implements Map.Entry {
final Object key;
Object value;
...
}
}HashMap의 실제 코드를 보면 Entry라는 내부 클래스를 정의하고 Entry 타입의 배열을 선언하여 데이터를 저장하는 것을 볼 수 있다. 이는 객체지향적 관점에서에서 키, 값을 각각 다른 배열에 선언한는 것에 비해 데이터 무결성 보장할 수 있기 때문이다.
class HashMapEx {
public static void main(String[] args) {
Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
map.put(1, "user1");
map.put(2, "user2");
map.put(3, "user3");
System.out.println("총 entry 수 : " + map.size());
System.out.println("2 : " + map.get(2));
}
}
/* 출력:
총 entry 수 : 3
2 : user2
*/