java.util 패키지

유용한 클래스들을 많이 가지고 있는 패키지!?

자료 구조 외

• 날짜와 관련된 클래스인 Date, Calendar클래스
• 자료구조와 관련된 컬렉션 프레임워크와 관련된 인터페이스와 클래스
• 메서드에 Deprecated: 더이상 지원하지 않으니 사용하지 않는 것이 좋다란 의미!
• Date클래스는 지역화를 지원하지 않는다. 지역화란 국가별로 현재 날짜와 시간은 다를 수 있는데, 그 부분을 지원하지 못한다! -> 이런 문제를 해결하기 위하여 나온 클래스가 Calendar클래스. Calendar클래스는 자바 1.1에 등장하였다.
• 지역화와 관련된 클래스들은 Locale로 시작되는 이름을 가진 클래스들입니다. 역시 1.1 이후에 등장한다.
• List, Set, Collection, Map은 자료구조 즉, 컬렉션 프레임워크와 관련된 인터페이스

Collection FrameWork

컬렉션 프레임워크에서 가장 기본이 되는 interface는 Collection인터페이스

• 인터페이스인 이유가 Collection인터페이스는 여기에 자료가 있다라는 것을 표현하기 위해!
• 중복도 허용하고, 자료가 저장된 순서도 기억하지 못하는 것이 Collection인터페이스!
• Collection이 가지고 있는 대표적인 메소드는 add(), size(), iterator() 메소드
• Collection은 저장된 순서를 기억하지 못하기 때문에 "첫번째 자료를 달라, 두번째 자료를 달라"와 같은 기능을 가질 수 없다. * * Collection은 저장된 자료를 하나씩 하나씩 꺼낼 수 있는 Iterator라는 인터페이스를 반환한다.

Iterator, 이터레이터?!

• Iterator는 꺼낼것이 있는지 없는지 살펴보는 hasNext()메소드와 하나씩 자료를 꺼낼때 사용하는 next()메소드를 가지고 있다.

Set

• Set자료구조는 중복을 허용하지 않는 자료구조를 표현하는 인터페이스
• Collection인터페이스를 상속받는다.
• Set인터페이스가 가지고 있는 add메소드는 같은 자료가 있으면 false, 없으면 true를 반환하는 add메소드를 가지고 있다.

List

• List자료구조는 중복은 허용하면서 순서를 기억하는 자료구조를 표현.
• Set인터페이스와 마찬가지로 Collection인터페이스를 상속받고 있다.
• List는 순서를 기억하고 있기 때문에 0번째 1번째 n번째의 자료를 꺼낼 수 있는 get(int)메소드를 가지고 있다.

Map

• Map자료구조는 Key와 Value를 가지는 자료구조이다.
• 저장할 때 put()메소드를 이용하여 key와 value를 함께 저장한다.
• 원하는 값을 꺼낼때는 key를 매개변수로 받아들이는 get()메소드를 이용하여 값을 꺼낸다.
• Map에 저장되어 있는 모든 Key들은 중복된 값을 가지면 안된다.
• Key의 이런 특징 때문에 Map은 자신이 가지고 있는 모든 Key들에 대한 정보를 읽어들일 수 있는 Set을 반환하는 keySet()메소드를 가지고 있다.

제네릭(Generic)

아래 코드를 먼저 살펴보자!

    public class Box {
        private Object obj;
        public void setObj(Object obj){
	        this.obj = obj;
        }

        public Object getObj(){
    	    return obj;
        }
    }

    public class BoxExam {
        public static void main(String[] args) {
            Box box = new Box();
            box.setObj(new Object());
            Object obj = box.getObj();

            box.setObj("hello");
            String str = (String)box.getObj();
            System.out.println(str);

            box.setObj(1);
            int value = (int)box.getObj();
            System.out.println(value);
        }
    }

• Box는 매개변수로 Object를 하나 받아들이고, Object를 반환한다.
• Object를 받아들일 수 있다는 것은 Object의 후손이라면 무엇이든 받아들일 수 있다는 것이다.

제네릭을 쓰면? <E>를 쓰면 된다!

    public class Box<E> {
        private E obj;
        public void setObj(E obj){
            this.obj = obj;
        }

        public E getObj(){
            return obj;
        }
    }
    
    // linkedlist, arraylist 만들때 생각해보자! 
    public class BoxExam {
        public static void main(String[] args) {
            Box<Object> box = new Box<>();
            box.setObj(new Object());
            Object obj = box.getObj();

            Box<String> box2 = new Box<>();
            box2.setObj("hello");
            String str = box2.getObj();
            System.out.println(str);

            Box<Integer> box3 = new Box<>();
            box3.setObj(1);
            int value = (int)box3.getObj();
            System.out.println(value);
        }
    }    

• 참조타입에 <Object> , <String>, <Integer>가 있는 것을 볼 수 있다.
• 첫번째는 Object를 사용하는 Box를 인스턴스로 만들겠다는 의미
• 두번째는 String을 사용하는 Box인스턴스를 만들겠다는 의미
• 세번째는 Integer를 사용하는 Box인스턴스를 만든다는 의미
• Generic을 사용함으로써 선언할때는 가상의 타입으로 선언하고, 사용시에는 구체적인 타입을 설정함으로써 다양한 타입의 클래스를 이용하는 클래스를 만들 수 있습니다. Generic을 사용하는 대표적인 클래스는 컬렉션 프레임워크와 관련된 클래스입니다.

Set

• set은 중복이 없고, 순서도 없는 자료구조. Hashset과 TreeSet이 있다.

    import java.util.HashSet;
    import java.util.Iterator;
    import java.util.Set;

    public class SetExam {
        public static void main(String[] args) {
            Set<String> set1 = new HashSet<>();

            boolean flag1 = set1.add("kim");
            boolean flag2 = set1.add("lee");
            boolean flag3 = set1.add("kim");

            System.out.println(set1.size());   //저장된 크기를 출력합니다. 3개를 저장하였지만, 이미 같은 값이 있었기 때문에 2개가 출력
            System.out.println(flag1);  //true
            System.out.println(flag2);  //true
            System.out.println(flag3);  //false

            Iterator<String> iter = set1.iterator();

            while (iter.hasNext()) {   // 꺼낼 것이 있다면 true 리턴.          
                String str = iter.next(); // next()메소드는 하나를 꺼낸다. 하나를 꺼내면 자동으로 다음것을 참조한다.
                System.out.println(str);
            }
        }
    }

• iterator 쓰는 이유? 하나씩 꺼내 보기 위해서!

for (String str : set) System.out.println(str);
// 위, 아래 동일하게 접근 가능함!
Iterator<String> iter = set.iterator();
while (iter.hasNext()) System.out.println(iter.next());

For-each (강화된 for)

• For-each 반복문은 아래와 같은 이터레이터의 단점을 극복하기 위해 나왔다.
• 매번 Iterator 타입의 변수 생성, 초기화해야 한다. 그리고 반복문을 통해 이터레이터의 내부에 있는 커서를 옮겨서 컬렉션 아이템을 탐색할 수 있다.
• Iterator타입 객체를 사용하여 아이템을 탐색할 경우 기본 코드(boilerplate code)가 많아 진다.
• 2차원 탐색처럼 컬렉션 아이템이 또다른 컬렉션 아이템을 담고 있는 경우 Iterator 타입의 변수 두 개를 생성하고, 초기화하고, 반복문을 코드를 작성해야 한다.
• 아래와 같은 단점이 있다.
• For-each 반복문에서 각 아이템은 Iterable 타입이다. Iterable 인터페이스에는 컬렉션 아이템을 지우는 remove() 메서드 정의가 없다. Iterator 타입 아이템은 remove() 메서드를 이용하여 해당 아이템을 삭제할 수 있지만, Iterable 아이템에서는 불가능하다. Iterator와 비슷하게 탐색할 수는 있지만 100% 동일하지는 않은 것이다.
• For-each 는 무조건 처음부터 끝까지 탐색한다! 이외의 범위는 if로 처리해줘야 한다.

List

• list는 데이터의 중복이 있을 수 있고, 순서도 있다.

    import java.util.ArrayList;
    import java.util.List;

    public class ListExam {

        public static void main(String[] args) {
            List<String> list = new ArrayList<>(); 

            // list에 3개의 문자열을 저장합니다.
            list.add("kim");
            list.add("lee");
            list.add("kim");
			
            // for each도 가능하다! 
            System.out.println(list.size());
            for(int i = 0; i < list.size(); i++){
                String str = list.get(i);
                System.out.println(str);
            }
        }   
    }

• ArrayList vs LinkedList!!

Map

• Map은 key와 value를 쌍으로 저장하는 자료구조 키는 중복될 수 없고, 값은 중복될 수 있다.
• python의 dictionary 생각해보자! (사실 역으로 이해하는게 더 좋다ㅎ..)

    import java.util.HashMap;
    import java.util.Iterator;
    import java.util.Map;
    import java.util.Set;   
    public class MapExam {  
        public static void main(String[] args) {
            // Key, Value가 모두 String 타입인 HashMap인스턴스를 만듭니다.
            Map<String, String> map = new HashMap<>();

            // key와 value값을 put으로 저장합니다.
            map.put("001", "kim");
            map.put("002", "lee");
            map.put("003", "choi");
            // 같은 key가 2개 있을 수 없습니다. 첫번째로 저장했던 001, kim은 001, kang으로 바뀐다.
            map.put("001", "kang");

            // map에 저장된 자료의 수를 추력합니다. 3이 출력됩니다.
            System.out.println(map.size());

            // 키가 001, 002, 003인 값을 꺼내 출력합니다.
            System.out.println(map.get("001"));
            System.out.println(map.get("002"));
            System.out.println(map.get("003"));

            // map에 저장된 모든 key들을 "Set자료구조"로 꺼냅니다.
            Set<String> keys = map.keySet();
            // Set자료구조에 있는 모든 key를 꺼내기 위하여 Iterator를 구합니다.
            Iterator<String> iter = keys.iterator();
            while (iter.hasNext()) {
                // key를 꺼냅니다.
                String key = iter.next();
                // key에 해당하는 value를 꺼냅니다.
                String value = map.get(key);
                // key와 value를 출력합니다.
                System.out.println(key + " : " + value);
            }
        }
    }

• 간편한 다른 출력 방법을 살펴보자!

// 방법 2 -> for each with map의 key set!
for( String key : map.keySet() ){
    String value = map.get(key))
    System.out.println( String.format("키 : "+key+", 값 : "+value);
}

// 방법 3 -> 엔트리 이용
for( Map.Entry<String, String> element : map.entrySet() ){
    String key = element.getKey();
    String value = element.getValue();
    System.out.println( String.format("키 : "+key", 값 : "+value);
}

// 방법 4 -> 람다식, 함수형 인터페이스
map.forEach((key, value) -> System.out.println("key: " + key + ", value: " + value));

• 4번 방법에 대해서 조금 더 자세히