Java 프로그래밍 - 컬렉션 프레임워크(List, Set, Map)

컬렉션 프레임워크

 

: 컬렉션은 자료구조를 바탕으로 객체들을 효율적으로 추가, 삭제, 검색할 수 있도록 java.util 패키지에 관련된 인터페이스와 클래스를 포함시켜 놓았다. 이를 총칭해서 컬렉션 프레임워크라고 부른다.

 

Q. 컬렉션이 뭐니?
A. 자료구조를 바탕으로 인터페이스와 클래스를 포함시켜 놓은 것을 말합니다. 자바 컬렉션 프레임워크의 주요 인터페이스로는 List, Set, Map 이 있습니다. 

Q. 프레임워크란?

A. 사용방법을 미리 정해 놓은 라이브러리를 말합니다.

 

 *  1) List: 개발자가 메모리 구조에 들어가는 데이터의 순서를 예측할 수 있다.
              ArrayList, Vector, LinkedList, Stack, Queue 등등
 *  2) Set: 저장순서가 유지되지 않고 객체를 중복해서 저장할 수 없고, 하나의 null만 저장할 수 있다. 
              HashSet, TreeSet 등등
 *  3) Map: 순서를 예측할 수 없지만 키 값이 있다.
               HashMap, HashTable, TreeMap, Properties 등등

 

인터페이스 분류		특징	구현 클래스
Collection	List	- 순서를 유지하고 저장 - 중복 저장 가능	ArrayList, Vector, LinkedList
	Set	- 순서를 유지하지 않고 저장 - 중복 저장 안 됨	HashSet, TreeSet
Map		- 키와 값의 쌍으로 저장 - 키는 중복 저장 안 됨	HashMap, Hashtable, TreeMap, Properties

 

 

 

 

 

List 컬렉션

 

: List 컬렉션은 객체를 일렬로 늘어놓은 구조를 가지고 있다. 객체를 인덱스로 관리하기 때문에 객체를 저장하면 자동으로 인덱스가 부여되고 인덱스로 객체를 검색, 삭제할 수 있는 기능을 제공한다. List컬렉션은 객체 자체를 저장하는 것이 아니라 객체의 번지를 참조한다. 

 

heap			stack
new AA	Ox100		a	Ox100
new AA	Ox200		b	Ox200
new AA	Ox300		c	Ox300
new ArrayList	Ox400		array	Ox400
[0] (=0번지)	Ox100	Ox200(다음 번지를 가지고 있다=>연결리스트)
[1] (=1번지)	Ox200
[2] (=2번지)	Ox300

 

List 컬렉션에는 ArrayList, Vector, LinkedList 등이 있는데, 다음은 List 컬렉션에서 공통적으로 사용 가능한 List 인터페이스의 메소드들이다. 인덱스로 객체를 관리하기 때문에 인덱스를 매개값으로 갖는 메소드가 많다.

 

메소드	기능	설명
boolean add(E e)	객체 추가	주어진 객체를 맨 끝에 추가
void add(int index, E element)		주어진 인덱스에 객체를 추가
E set(int index, E element)		주어진 인덱스에 저장된 객체를 주어진 객체로 바꿈
boolean contains(Object o)	객체 검색	주어진 객체가 저장되어 있는지 여부
E get(int index)		주어진 인덱스에 저장된 객체를 리턴
boolean isEmpty()		컬렉션이 비어 있는지 조사
int size()		저장되어 있는 전체 객체 수를 리턴
void clear()	객체 삭제	저장된 모든 객체를 삭제
E remove(int index)		주어진 인덱스에 저장된 객체를 삭제
boolean remove(Object o)		주어진 객체를 삭제

 

양쪽으로 접근이 가능 -> C로 따지면 다중포인터

왼쪽,오른쪽 접근 -> 다중링크드리스트

링크드리스트, 다중링크드리스트

 

 

 

 

ArrayList

 

: List 인터페이스의 구현 클래스로, 일반배열과 ArrayList는 인덱스로 객체를 관리한다는 점에서는 유사하지만, 큰 차이점을 가지고 있다. 배열은 생성할 때 크기가 고정되고 사용 중에 크기를 변경할 수 없지만,  ArrayList는 저장용량(capacity)을 초과한 객체들이 들어오면 자동적으로 저장 용량이 늘어난다. 

 

https://docs.oracle.com/en/java/javase/14/docs/api/java.base/java/util/ArrayList.html

ArrayList (Java SE 14 & JDK 14)

 

 

 

 

ArrayList 는 SELECT할 때 많이 사용할 수 밖에 없다. 데이터를 가져올 때는 (1)기본자료형(0:성공 1:실패), (2)한 행을 가져오는 것, (3)2개 이상의 데이터(레코드 단위)를 가져 오는 것. 의 세 가지 종류가 있다. 

 

ArrayList는 객체를 담아준다. 레코드 단위로 저장하려면 ArrayList를 사용한다.

배열의 단점 추가 삭제 삽입이 안되서 기본 자료형만 담을 수 있다. 

 

 

 

Vector

: ArrayList와 동일한 내부 구조를 가지고 있지만 다른 점은 Vector는 동기화된(synchronized) 메소드로 구성되어 있기 때문에 멀티스레드가 동시에 이 메소드들을 실행할 수 없고, 하나의 스레드가 실행을 완료해야만 다른 스레드를 실행할 수 있다. 그래서 멀티 스레드 환경에서 안전하게 객체를 추가, 삭제할 수 있다. 이것을 스렐드가 안전(Thread Safe)하다라고 말한다.

 

https://docs.oracle.com/en/java/javase/14/docs/api/java.base/java/util/Vector.html

Vector (Java SE 14 & JDK 14)

Q. Vector와 ArrayList의 차이?

A. 

 

 

 

 

Stack

 

https://docs.oracle.com/en/java/javase/14/docs/api/java.base/java/util/Stack.html

Stack (Java SE 14 & JDK 14)

 

 

 

 

Queue

 

https://docs.oracle.com/en/java/javase/14/docs/api/java.base/java/util/Queue.html

Queue (Java SE 14 & JDK 14)

 

 

LinkedList

: List구현 클래스이므로 ArrayList와 사용방법은 똑같지만 내부 구조는 완전히 다르다. ArrayList는 내부 배열에 객체를 저장해서 인덱스로 관리하지만, LinkedList는 인접 참조를 링크해서 체인처럼 관리한다. 링크드리스트에서 특정 인덱스의 객체를 제거하면 앞뒤 링크만 변경되고 나머지 링크는 변경되지 않는다. 특정 인덱스에 객체를 삽입할 때도 마찬가지이다. ArrayList는 중간 인덱스의 객체를 제거하면 뒤의 객체는 인덱스가 1씩 앞으로 당겨진다고 했다.

따라서, 빈번한 객체 삭제와 삽입이 일어나는 곳에서는 ArrayList보다 LinkedList가 좋은 성능을 발휘한다. 

 

 

 

Map

 

https://docs.oracle.com/en/java/javase/14/docs/api/java.base/java/util/HashMap.html

HashMap (Java SE 14 & JDK 14)

키값에 오브젝트가 들어갈 수 있다.

뽑아 올때 순서대로 뽑아오지 않는다. 순서대로 뽑고 싶으면? iterator

 

 

 

 

 

Properties

 

https://docs.oracle.com/en/java/javase/14/docs/api/java.base/java/util/Properties.html

Properties (Java SE 14 & JDK 14)

ArrayList를 iterator로 이용해서 데이터를 가져올 수 있다. 그러나 ArrayList는 인덱스로 접근할 수 있기 때문에 인덱스로 접근한다.