컬렉션 프레임워크 (Collection Framework)

컬렉션 프레임워크란?

배열을 사용하다 보면 여러가지 비효율적인 문제가 생긴다. 가장 큰 문제점은 크기가 고정적이라는 것이다. 배열의 크기는 생성할 때 결정되며 그 크기를 넘어가게 되면 더이상 데이터를 저장할 수 없다. 또 데이터를 삭제하면 해당 인덱스의 데이터는 비어있어 메모리가 낭비되는 등 여러 문제점들이 발생한다. 그렇기에; 자바는 배열의 이러한 문제점을 해결하기 위해, 널리 알려져 있는 자료구조를 바탕으로 객체나 데이터들을 효율적으로 관리할 수 있는 자료구조들을 만들어두었다. 이러한 자료구조들이 있는 라이브러리를 컬렉션 프레임워크라고 한다. 대표적으로는 List, Set, Map, Stack, Queue등이 있다.

 

List 컬렉션

컬렉션 프레임워크를 상속받고 있는 List컬렉션은 객체를 일렬로 늘어놓은 구조를 가지고 있다. List컬렉션은 객체를 인덱스로 관리하기 때문에 객체를 저장하면 자동으로 인덱스가 부여되고 인덱스로 객체를 검색, 삭제할 수 있는 기능을 제공한다. 

 

List 컬렉션은 객체 자체를 저장하는 것이 아니라 객체의 번지를 참조한다. 동일한 객체를 중복 저장할 수 있는데 이 경우 동일한 번지가 참조된다. null도 저장이 가능한데 이 경우 해당 인덱스는 객체를 참조하지 않는다. List 컬렉션을 구현하는 대표적인 클래스들은 ArrayList, LinkedList, Vector가 있으며 이 3가지 클래스는 List 인터페이스를 같이 상속하고 있으므로 공통적으로 사용할 수 있는 메서드들이 많다. 기본적인 List의 메서드는 아래와 같다.

 

 

Set 컬렉션

앞서 살펴본 List 컬렉션은 선형 구조를 가지고 있으므로 추가한 순서대로 저장이 되어 순서를 유지하였지만 Set컬렉션의 경우에는 저장 순서가 유지되지 않는다. 그렇기 때문에 Set 컬렉션은 순서 자체가 없으므로 인덱스로 객체를 검색해서 가져오는 get(index) 메서드도 존재하지 않는다. 대신 전체 객체를 대상으로 한번씩 반복해서 가져오는 반복자(Iterator)를 제공한다. 반복자는 Iterator()메서드를 호출하면 얻을 수 있다.

 

또한 Set은 객체를 중복해서 저장할 수 없고 하나의 중복 저장이 안되기에 null값도 하나만 저장할 수 있다. Set컬렉션은 수학의 집합에 비유될 수 잇다. 집합은 순서와 상관없고 중복이 허용되지 않기 때문이다. Set컬렉션을 구현하는 대표적인 클래스들은 HashSet과 TreeSet이 있다. 이 두가지 클래스는 Set 인터페이스를 같이 상속하고 있으므로 공통적으로 사용할 수 잇는 메서드들이 존재한다. 기본적인 Set의 메서드는 아래와 같다.

 

 

Map 컬렉션

Map 컬렉션은 키(key)와 값(value)으로 구성된 객체를 저장하는 구조를 가지고 있는 자료구조다. 키는 중복으로 저장할 수 없고 값은 중복으로 저장할 수 있으며 중복된 key값이 들어온다면 기존의 값은 없어지고 새로운 값으로 대치된다.

 

Map은 Key와 Value라는 것을 한 쌍으로 갖는 자료형이다. Map은 사물함을 연상할 수 있다. 사물함도 사물함 번호가 있고 사물함 내부에 물건들이 있다. 사물함 번호가 key가 되는 것이고 내부의 물건이 value가 되는 것이다. 자바의 맵은 이러한 대응관계를 쉽게 표현할 수 있게 해주는 자료형이다. Map은 리스트나 배열처럼 순차적으로 해당 요소 값을 구하지 않고 key 를 통해 value를 얻는다. Map의 가장 큰 특징이라면 key로 value를 얻어낸다는 점이다. 따라서 Map 컬렉션은 key로 데이터를 관리한다. Map컬렉션을 구현하는 대표적인 클래스는 HashMap, Hashtable, LinkedHashMap, TreeMap등이 있다. 이 클래스들은 Map 인터페이스를 같이 상속하고 있으므로 공통적으로 사용할 수 있는 메서드들이 존재한다. 기본적인 Map의 메서드는 다음과 같다.