[JAVA] 컬렉션 프레임웍(Collections Framework)

본 게시글은 남궁성 님의 Java의정석 을 정리한 내용입니다.

컬렉션 프레임웍이란, '데이터 군을 저장하는 클래스들을 표준화한 설계'를 뜻한다. 컬렉션(Collection)은 다수 데이터, 즉 데이터 그룹을, 프레임웍은 표준화된 프로그래밍 방식을 의미한다.

JDK1.2 이전까지는 Vector, Hashtable, Properties와 같은 컬렉션 클래스, 다수의 데이터를 저장할 수 있는 클래스,들을 서로 다른 각자의 방식으로 처리해야 했으나 JDK1.2부터 컬렉션 프레임웍이 등장하면서 다양한 종류의 컬렉션 클래스가 추가되고 모든 컬렉션 클래스를 표준화된 방식으로 다룰 수 있도록 체계화 되었다.

컬렉션 프레임웍의 장점

• 다수의 데이터를 다루는 데 필요한 다양하고 풍부한 클래스를 제공하여 프로그래머의 짐을 덜어줌
• 인터페이스와 다형성을 이용한 객체지향적 설계를 통해 표준화되어 있어 사용법을 익히기에 편리
• 재사용성이 높은 코드를 작성할 수 있음

1.1 컬렉션 프레임웍의 핵심 인터페이스

컬렉션 프레임웍에서는 컬렉션데이터 그룹을 크게 3가지 타입이 존재한다고 인식하고 각 컬렉션을 다루는데 필요한 기능을 가진 3개의 인터페이스(List, Set, Map)를 정의하였다. List와 Set의 공통된 부분을 다시 뽑아 새로운 인터페이스인 Collection을 추가로 정의하였다.

cf) JDK1.5부터 Iterable 인터페이스가 추가되고 이를 Collection 인터페이스가 상속받도록 변경되었으나 이것은 단지 인터페이스들의 공통적인 메서드인 iterator() 를 뽑아서 중복을 제거하기 위한 것에 불과하므로 상속계층도에서 별 의미가 없다.

인터페이스	특징	구현클래스
List	순서가 있는 데이터의 집합. 데이터의 중복을 허용. 예) 대기자 명단	ArrayList, LinkedList, Stack, Vector 등
Set	순서를 유지하지 않는 데이터의 집합. 데이터의 중복을 허용하지 않음. 예) 양의 정수집합, 소수의 집합	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. 예) 우편번호, 지역번호(전화번호)	HashMap, TreeMap, Hashtable, Properties 등

Vector, Stack, Hashtable, Properties 와 같은 클래스들은 컬렉션 프레임웍이 만들어지기 이전부터 존재하던 것이기 때문에 컬렉션 프레임웍의 명명법을 따르지 않는다. Vector 나 Hashtable 과 같은 기존의 컬렉션 클래스들은 호환을 위해 설계를 변경해서 남겨두었지만 가능하면 사용하지 않는 것이 좋다. 그 대신 새로 추가된 ArrayList 와 HashMap을 사용하자.

List 인터페이스

List인터페이스는 중복을 허용하면서 저장순서가 유지되는 컬렉션을 구현하는데 사용된다.

Set 인터페이스

Set인터페이스는 중복을 허용하지 않고 저장순서가 유지되지 않는 컬렉션 클래스를 구현하는데 사용된다.

Map 인터페이스

Map인터페이스는 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.Entry 인터페이스

Map.Entry인터페이스는 Map인터페이스의 내부 인터페이스이다. 내부 클래스와 같이 인터페이스도 인터페이스 안에 인터페이스를 정의하는 내부 인터페이스(innter interface)를 정의하는 것이 가능하다.

Map에 저장되는 key-value쌍을 다루기 위해 내부적으로 Entry인터페이스를 정의해놓았다. 이것은 보다 객체지향적으로 설계하도록 유도하기 위한 것으로 Map인터페이스를 구현하는 클래스에서는 Map.Entry인터페이스도 함께 구현해야한다.