컬렉션 프레임워크
ex. 10개의 Product 객체를 저장해 두고, 필요할 때 마다 하나씩 꺼내서 이용한다고 가정한다.
어떻게 Product를 효율적으로 추가, 검색, 삭제할 수 있을까? 👉 배열을 이용한다.하지만 배열은 저장할 수 있는 객체 수가 배열을 생성할 때 결정되서 불특정 다수일 경우는 문제가 있다.
또한, 객체를 삭제하는 경우 인덱스가 비게되어 새로운 객체를 저장하려면 어디가 비어있는지 확인하는 코드도 필요하다.이러한 문제점을 해결하기위해, 널리 알려져있는 자료구조를 바탕으로!
객체들을 효율적으로 추가,삭제, 검색할 수 있도록 java.util 패키지에 컬렉션에 관련 된 인터페이스와 클래스들을 포함시켜놓았는데, 이게 바로 컬렉션 프레임워크(Collection Framework)다.
Collection : 요소를 수집해서 저장
Framework : 사용방법을 미리 정해 놓은 라이브러리
👉일정 타입의 데이터들이 모여 쉽게 가공 할 수 있도록 지원하는 자료구조들의 기본 구조
-
ArrayList, Vector, LinkedList는 List 인터페이스를 구현하는 클래스
List 인터페이스로 사용이 가능하다. -
HashSet, TreeSet은 Set interface를 구현하는 클래스
Set 인터페이스로 사용 가능하다. -
List와 Set은 객체를 추가, 삭제, 검색하는 방법에 대해 많은 공통점이 있기 때문에, 이 인터페이스들의 공통된 메소드들만 모아 Collection 인터페이스로 정의함
List
- 배열과 비슷, 객체를 인덱스로 관리
- 배열과 다르게, 저장용량이 자동으로 증가하고, 저장할 때 '자동'으로 인덱스를 부여한다.
- 인덱스로 객체를 검색, 삭제할 수 있는 기능을 제공하고 List 컬렉션은 객체 자체를 저장하는 것이 아니라 객체의 번지를 참조하는 형태로 사용한다.
- 동일한 객체를 중복 저장할 수 있는데, 이 경우 동일한 번지가 참조되고 null이 저장 될 경우 객체를 참조하지 않는다.
| 메소드 | 설명 |
|---|---|
| add(E e) | 객체를 맨끝에 추가 |
| add(int index, E element) | 주어진 인덱스를 객체에 추가 |
| set(int index, E element) | 주어진 인덱스의 저장된 객체를 주어진 객체로 변경 |
| contains(Object o) | 주어진 객체가 저장되어 있는지의 여부 판단 |
| get(int index) | 저장된 객체 리턴 |
| isEmpty() | 컬렉션이 비어있는지 조사 |
| size() | 저장되어 있는 전체 객체 수를 리턴 |
| clear() | 저장 된 모든 객체 삭제 |
| remove(int index) | 주어진 인덱스에 저장된 객체 삭제 |
| remove(Object o) | 주어진 객체 삭제 |
ArrayList
- List의 인터페이스 구현 클래스 ArratList에 객체를 추가하면 객체가 인덱스로 관리됨
- ArrayList는 모든 종류의 객체를 저장할 수 있다. 이유는 객체가 저장될 때 Object 타입으로 변환되어 저장되기 때문이다.
👉다만, 저장할 때 Object로 변환하고, 찾아올 때 원래 타입으로 변환하므로 실행 성능에 좋지 못한 영향을 미치기도 한다. 이 때문에, <> 제네릭 타입지정이 생겨남. - ArrayList에 객체를 추가하면 0부터 차례대로 저장된다.
- ArrayList에서 특정 인덱스의 객체를 제거하면 바로 뒤 인덱스부터 마지막 인덱스까지 모두 앞으로 1씩 당겨진다.
👉빈번한 삭제와 삽입이 일어나는 경우, ArrayList는 바람직하지 못하다. (LinkedList 권장)
Vector
- ArrayList와 동일한 내부구조를 가졌다.
- ArrayList와의 차이점은 Vector는 동기화된(synchronized) 메소드로 구성되어 있기 때문에, 멀티 스레드가 동시에 이 메소드를 실행할 수 없고, 하나의 스레드가 실행을 완료해야만 다른 스레드를 실행할 수 있다
👉멀티 스레드 환경에서 안전하게 객체를 추가, 삭제가 가능 (Thread Safe)
LinkedList
- ArrayList와 사용방법은 같지만 내부 구조는 완전히 다르다.
- ArrayList는 내부 배열에 객체를 저장하여 인덱스로 관리하지만, LinkedList는 인접 참조를 링크해서 체인처럼 관리한다.
👉특정 인덱스의 객체를 제거하면 앞뒤 링크만 변경되고 나머지 링크는 변경되지 않음
Set
HashSet
TreeSet(검색기능강화)
Map
HashMap
Hashtable
Properties
TreeMap(검색기능강화)
LIFO , FIFO 컬렉션
Stack
- LIFO : Last In First Out / 나중에 넣은 객체가 먼저빠져나가는 자료구조
- Stack
ex. JVM 스택 메모리, (스택 메모리에 저장된 변수는 나중에 저장된 것부터 제거된다.)
| 메소드 | 설명 |
|---|---|
| push(E item) | 주어진 객체를 스택에 넣는다. |
| peek() | 스택 맨 위의 객체를 가져온다. 객체를 스택에서 제거하지 않는다. |
| pop() | 스택의 맨 위 객체를 가져온다. 객체를 스택에서 제거한다. |
public Class coin(){
private int value;
public coin(int value){
this.value = value;
}
public int getValue(){
return value;
}
}import java.util.*;
public class StackExample{
public static void main(Stirng[] args){
Stack<Coin> coinBox = new Stack<Coin>()'
coinBox.push(new Coin(100));
coinBox.push(new Coin(50));
coinBox.push(new Coin(500));
coinBox.push(new Coin(10));
while(!coinBox.isEmpty()){
Coin coin = coinBox.pop();
System.out.println("꺼내온 동전 : " + coin.getValue() + "원");
}
}
}결과 : (먼저 넣은 동전이 나중에 나옴)
꺼내온동전 : 10원
꺼내온동전 : 500원
꺼내온동전 : 50원
꺼내온동전 : 100원
Queue
- FIFO : First In First Out / 먼저 넣은 객체가 먼저 빠져나가는 구조
- Queue
ex. 스레드풀(ExecutorService), (작업 큐는 먼저 들어온 작업부터 처리한다.)
| 메소드 | 설명 |
|---|---|
| offer(E item) | 주어진 객체를 넣는다. |
| peek() | 객체를 가져온다. 객체를 제거하지 않는다. |
| poll() | 객체를 가져온다. 객체를 제거한다. |
- Queue 인터페이스를 구현한 대표적인 클래스는 LinkedList.
Queue<E> queue = new LinkedList<E>();public class Message{
public static void main(String[] args){
public String command;
public String to;
public Message(String command, String to){
this.command = command;
this.to = to;
}
}
}import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
public class QueueExample{
public static void main(String[] args){
Queue<Message> messageQueue = new LinkedList<Message>();
//메세지 저장
messageQueue.offer(new Message("sendMail", "달구"));
messageQueue.offer(new Message("sendSMS", "빙고"));
messageQueue.offer(new Message("sendKaKaoTalk", "부강"));
//메세지 큐가 비었는지 확인
while(!messageQueue.isEmpty()){
//메세지 큐에서 한개의 메시지를 꺼냄
Message message = messageQueue.poll();
switch(message.command){
case "sendMail":
System.out.println(message.to + "님에게 메일을 보냅니다.");
break;
case "sendSMS":
System.out.println(message.to + "님에게 SMS를 보냅니다.");
break;
case "sendKaKaoTalk":
System.out.println(message.to + "님에게 카카오톡을 보냅니다.");
break;
}
}
}
}- 결과 (먼저 넣은 메세지가 먼저 나옴)
달구님에게 메일을 보냅니다.
빙고님에게 sms를 보냅내다.
부강님에게 카카오톡을 보냅니다.
