Collections Framework 란
'데이터 그룹을 저장하는 클래스들을 표준화한 설계'를 뜻한다.
컬렉션(Collection)은 다수의 데이터, 즉 데이터 그룹을, 프레임워크는 표준화된 프로그래밍 방식을 의미한다.
JDK1.2 이전까지는 Vector, Hashtable, Properties와 같은 컬렉션 클래스, 다수의 데이터를 저장할 수 있는 클래스들을 서로 다른 각자의 방식으로 처리해야 했으나 JDK1.2부터 컬렉션 프레임워크가 등장하면서 다양한 종류의 컬렉션 클래스가 추가되고 모든 컬렉션 클래스를 표준화된 방식으로 다룰 수 있도록 체계화되었다.
컬렉션 프레임워크는 컬렉션, 다수의 데이터를 다루는 데 필요한 다양하고 풍부한 클래스들을 제공하기 때문에 개발자의 짐을 상당히 덜어 주고 있으며, 또한 인터페이스와 다형성을 이용한 객체지향적 설계를 통해 표준화되어 있기 때문에 사용법을 익히기에도 편리하고 재사용성이 높은 코드를 작성할 수 있다는 장점이 있다.
컬렉션 프레임워크의 핵심 인터페이스
컬렉션 프레임워크에서는 컬렉션데이터 그룹을 크게 3가지 타입이 존재한다고 인식하고 각 컬렉션을 다루는데 필요한 기능을 가진 3개의 인터페이스를 정의하였다. 그리고 인터페이스 List와 Set의 공통된 부분을 다시 뽑아서 새로운 인터페이스인 Collection을 추가로 정의하였다.
Collections Framework의 핵심 인터페이스간의 상속 계층도
Collection <- List, Collection <- Set, Map
인터페이스 List와 Set을 구현한 컬렉션 클래스들은 서로 많은 공통부분이 있어서, 공통된 부분을 다시 뽑아 Collection인터페이스를 정의할 수 있었지만 Map인터페이스는 이들과는 전혀 다른 형태로 컬렉션을 다루기 때문에 같은 상속계층도에 포함되지 못했다.
이러한 설계는 객체지향언어의 장점을 극명히 보여주는 것으로 객체지향개념을 학습하는 사람들에게 많은 것을 느끼게 한다. 후에 프로그래밍 실력을 어느 정도 갖추게 되었을때 컬렉션 프레임워크의 실제 소스를 분석해보면 객체지형적인 설계능력을 향상시키는데 많은 도움이 될 것이다.
List : 순서가 있는 데이터의 집함. 데이터의 중복을 허용한다
예) 대기자 명단
구현 클래스 : ArrayList, LinkedList, Vector 등
Set : 순서를 유지하지 않는 데이터의 집합. 데이터의 중복을 허용하지 않는다.
예) 양의 정수집합, 소수의 집합
구현 클래스 : HashSet, TreeSet 등
Map : Key와 Value의 쌍(pair)으로 이루어진 데이터의 집합. 순서는 유지되지 않으며, 키는 중복을 허용하지 않고, 값은 중복을 허용한다.
예) 우편번호, 지역번호(전화번호)
구현 클래스 : HashMap, TreeMap, Hashtable, Properties 등
실제 개발 시에는 다루고자 하는 컬렉션의 특징을 파악하고 어떤 인터페이스를 구현한 컬렉션 클래스를 사용해야하는지 결정해야하므로 위에 적힌 인터페이스의 특징과 차이를 잘 이해하고 있어야 한다.
컬렉션 프레임워크의 모든 컬렉션 클래스들은 List, Set, Map 중의 하나를 구현하고 있으며, 구현한 인터페이스의 이름이 클래스의 이름에 포함되어있어서 이름만으로도 클래스의 특징을 쉽게 알 수 있도록 되어있다.
그러나 Vector, Stack, Hashtable, Properties와 같은 클래스들은 컬렉션 프레임워크가 만들어지기 이전부터 존재하던 것이기 때문에 컬렉션 프레임워크의 명명법을 따르지 않는다.
Vector나 Hashtable과 같은 기존의 컬렉션 클래스들은 호환을 위해, 설계를 변경해서 남겨두었지만 가능하면 사용하지 않는 것이 좋다. 그 대신 새로 추가된 ArrayList와 HashMap을 이용하자.
Collection Interface
List와 Set의 조상인 Collection 인터페이스는 컬렉션 클래스에 저장된 데이터를 읽고, 추가하고 삭제하는 등 컬렉션을 다루는데 가장 기본적인 메서드들을 정의하고 있다.
반환타입이 boolean인 메서드들은 작업을 성공하거나 사실이면 true를 그렇지 않으면 false를 반환한다.
List Interface
List 인터페이스는 중복을 허용하면서 저장순서가 유지되는 컬렉션을 구현하는데 사용된다.
Set Interface
Set 인터페이슨는 중복을 허용하지 않고 저장순서가 유지되지 않는 컬렉션 클래스를 구현하는데 사용된다. Set 인터페이스를 구현한 클래스로는 HashSet, TreeSet 등이 있다.
Map Interface
Map 인터페이스는 키(Key)와 값(Value)을 하나의 쌍으로 묶어서 저장하는 컬렉션 클래스를 구현하는 데 사용된다. 키는 중복될 수 없지만 값은 중복을 허용한다. 기존에 저장된 데이터와 중복된 키와 값을 저장하면 기존의 값은 없어지고 마지막에 저장된 값이 남게된다. Map 인터페이스를 구현한 클래스로는 Hashtable, HashMap, LinkedHashMap, SortedMap, TreeMap 등이 있다.
Map.Entry Interface
Map.Entry 인터페이스는 Map 인터페이스의 내부 인터페이스 이다. 내부 클래스와 같이 인터페이스도 인터페이스 안에 인터페이스를 정의하는 내부 인터페이스(inner interface)를 정의하는 것이 가능하다.
Map에 저장되는 key-value쌍을 다루기 위해 내부적으로 Entry 인터페이스를 정의해 놓았다. 이것은 보다 객체지향적으로 설계하도록 유도하기 위한 것으로 Map인터페이스를 구현하는 클래스에서는 Map.Entry 인터페이스도 함께 구현해야한다.
