15장 컬렉션 프레임워크

안녕하세요 JAVA 기초 공부 중인 jju_developer입니다~

 

오늘은 자바의 컬렉션 프레임워크의 기본 개념에 대해 알아보도록 하겠습니다~ :)

 

자료 = 변수, 데이터 공간

 

대표적인 자료의 공간은 배열입니다.

 

하지만, 배열에는 문제점이 있습니다.
• 저장할 수 있는 객체 수가 배열을 생성할 때 결정 -> 불특정 다수의 객체를 저장하기에는 문제가 됩니다.
• 객체 삭제했을 때 해당 인덱스가 비게 됨 -> 

낱알 빠진 옥수수 같은 배열, 객체를 저장하려면 어디가 비어있는지 확인하는 코드도 필요하게 됩니다.

컬렉션 프레임워크란?

 컬렉션이란 사전적 의미로 요소(객체)를 수집해 저장하는 것을 말한다.
 컬렉션 프레임워크는 몇가지 인터페이스를 통해서 다양한 컬렉션 클래스를 이용할 수 있도록 하고 있다.

 

 

대표적인 컬랙션안에 있는 인터페이스 3가지

 

List, Set, Map

 

그 아래에 있는 것들은 구현한 구현 클래스 입니다.

 

주로 자주 쓰는 것은 ArrayList, HashSet, HashMap, Properties 이 네가지 입니다.

 

Set을 기준으로 List, Set, Map 을 구분할 줄 알아야 합니다.

 

Set은 항아리 같은 모양이며, 재비뽑기 하는 방식과 비슷합니다.

 

 

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✔List : ArrayList, Vector, LinkedList

단점: 중간에 있는 인덱스를 삭제할 시 뒤에있는 인덱스가 변경됨.

 구현 클래스: ArrayList, Vector, LinkedList

배열이 갖고 있는 문제점을 해결하고자 하나의 인덱스가 제거되면 그 뒤의 인덱스가 모두 앞으로 1개씩 당겨집니다.

 

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✔ArrayList

 저장 용량(capacity)
• 초기 용량 : 10 (따로 지정 가능)
• 저장 용량을 초과한 객체들이 들어오면 자동적으로 늘어남. 고정도 가능

 

지난시간에 배운 제너릭으로 선언하여 다양하게 구현 가능합니다.

List<String> str_list = new ArrayList<String>();

List<Integer> str_list = new ArrayList<Integer>();

 

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예제

 

public class ArrayListExample {
	public static void main(String[] args) {
		List<String> list = new ArrayList<String>();//인터 페이스에 = 구현객체 ArrayList를 넣은것.
		
		list.add("Java");
		list.add("JDBC");
		list.add("Servlet/JSP");
		list.add(2,"Database");
		list.add("myBatis");
	
		int size = list.size();
		System.out.println("총 객체수:"+size);
		
		String skill = list.get(2);
		System.out.println("2: "+skill);
		System.out.println();

		for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
			String str = list.get(i);
			System.out.println(i+": "+str);
		}
	}
}

 

list.remove(2);

 

2번째 인덱스를 지우게 된다면

 

한자리씩 댕겨져서 출력되는 것을 알 수 있습니다~

 

인덱스가 아닌 이름으로 지울 수 있을까요?

 

list.remove("JDBC");

 

동일하게 지울 수 있습니다.

 

여기서..! 향상된 for 문으로 출력하는 법은?

 

for (String str : list) {
			System.out.println(str);
		}

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// List list = Arrays.asList(); 으로도 리스트를 만들 수 있습니다.

List<String> list1 = Arrays.asList("홍길동", "신용권", "감자바");

 

	public static void main(String[] args) {
		List<String> list1 = Arrays.asList("홍길동", "신용권", "감자바");
		for(String name: list1) {
			System.out.println(name);
		}
		
		List<Integer> list2 = Arrays.asList(1, 2, 3);

 

List<Integer> list2 = Arrays.asList(1, 2, 3);

int 타입이 Integer로 박싱되어 들어가게 됩니다.

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class Article {

  String weiter;

  String title;

  Date regDate;

}

Article a1 = new Article("오근주","15장","확인문제", new Data(22/12/01))

Article a2 = new Article("김진주","15장","확인문제", new Data(22/12/01))

 

List <Article> list = new ArrayList<Article>();

list.add(a1);

list.add(a2);

 

for(Article articles : list) {

    System.out.println(article.getTitle());

}

 

 

✔Vector

 기본형: List<E> list = new Vector<E>();
 ArrayList와 다르게 Vector는 동기화된(synchronized) 메소드로 구성되어 있기 때문에 멀티스레드가 동시에 이 메소드들을 실행할 수 없고, 하나의 스래드가 실행을 완료해야만 다른 스레드를 실행할 수 있다. 그래서 멀티 스레드 환경에서 안전하게 객체를 추가, 삭제할 수 있다(thread safe).

 

예를 들면 add메소드를 쓰려고 할때 Sync 되어있기 때문에 다른 스레드가 쓰지 못하게 lock 이 걸립니다.

 

그 외는 ArrayList와 동일합니다.

 

예제)

 

public class Board {
// 글을 담는 클래스를 먼저 생성해 봅시다.
	
	String subject;
	String content;
	String writer;
	
// 매개변수가 있는 생성자 	
	public Board(String subject, String content, String writer) {
		this.subject = subject;
		this.content = content;
		this.writer = writer;
	}
}

 

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✔LinkedList

 기본형: List<E> list = new LinkedList<E>();
 인접 참조를 링크해서 체인처럼 관리
 특정 인덱스에서 객체를 제거하거나 추가하게 되면 바로 앞뒤 링크만 변경

 

빈번하게 중간에 항목을 넣었다 뺏다 하려면 ArrayList보다 Linked list가 더 효율성이 좋습니다.

하지만 단순히 맨뒤에 항목을 추가하는 것은 ArrrayList가 더 효율성이 좋습니다.

List<String> list1 = new ArrayList<String>();
List<String> list2 = new LinkedList<String>();

 

 

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✔Set 컬렉션

 특징
• 수학의 집합에 비유
• 저장 순서가 유지되지 않음
• 객체를 중복 저장 불가
• 하나의 null만 저장 가능

 

인덱스가 없고 순서도 없기 때문에 for문을 쓸 수 가 없고

 

Iterator의 객체를 만들어서 하나씩 빼오는 반복자 리턴을 사용해야한다.

 

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✔HashSet

 기본형: Set<E> set = new HashSet<E>();
 동일 객체 및 동등 객체는 중복 저장하지 않음
 동등 객체 판단 방법

hashCode() 리턴값이 같은지 판단 후 equals() 리턴값이 같으냐 보고 둘다 같으면 동등객체로 판단!!

 

public class HashSetExample1 {
	public static void main(String[] args) {
		//인터페이스       =  구현객체
		Set<String> set = new HashSet<String>();
		
		set.add("Java");
		set.add("JDBC");
		set.add("Java");	//중복으로 기존 값에 overwrite 한다.
		set.add("myBatis");
		
		
		int size = set.size();
		System.out.println("HashSet의 총 객체수: "+set.size()); 
		//4개를 넣었지만 실제로 중복 값을 빼고 3개 return
	}
}

		//for가 아닌 Iterator를 사용한다.
		Iterator<String> iterator = set.iterator();
		while (iterator.hasNext()) {	//true이면, 다음것을 가져와라
			String element = iterator.next();
			System.out.println(element);
		}

만약 Iterator가 아닌 for문을 활용하여 HashSet을 출력하고 싶을때

 

향상된 for문을 이용하면 됩니다.

for (String element : set) {
			System.out.println(element);
		}

 

hashSet에서 모든 요소를 삭제할때에는 set.clear(); 를 사용하시면 됩니다~

set.clear();
  if(set.isEmpty())
	System.out.println("비어있음");

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✔TreeSet

 기본형: TreeSet<E>  set = new TreeSet<E>();
 동일 객체 및 동등 객체는 중복 저장하지 않음
 들어갈때에는 순서가 없지만 저장할때 순서에 맞게 저장이 되기 때문에 나올때 정렬이 되어 나옵니당!!

 

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✔Collection - Map 컬랙션

 특징
• 키(key)와 값(value)으로 구성된 Map.Entry 객체를 저장하는 구조
• 키와 값은 모두 객체

 

key   :  value

이름 :  오근주

나이 :   27

주소 :  서울

 

여기서 Map은 키는 중복 될 순 없지만, value값은 중복을 허용합니다.

 

 구현 클래스
• HashMap, Hashtable, LinkedHashMap, Properties, TreeMap

위 2개 강조된 클래스는 자주 사용되기 때문에 잘 알아보아야 합니다~!

 

Map에서는 add가 아니라 put을 통해서 저장하게 됩니다!

Key를 Set으로 바꿔서 키의 값을 하나씩 가져오는 구조를 가지게 됩니다.

 

get에다가 key의 객체를 넣으면 return은 value객체를 return 하게 됩니다.

 

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✔HashMap

Map 컬랙션의 HashMap을 먼저 살펴보도록 하겠습니다.

 기본형: Map<K,V> map = new HashMap<K,V>(); // K=키타입, V=값타입
 HashMap의 키로 사용할 객체는 hashCode()와 equals() 메소드를 재정의해서 동등 객체가 될 조건을 정해야 한다. 주로 키 타입은 String을 많이 사용하는데, String은 문자열이 같을 경우 동등 객체가 될 수 있도록 hashCode()와 equals() 메소드가 재정의되어 있다.

 

Map<String, Integer> map = new HashMap<String, Integer>();

=>키는 String, 벨류는 Integer로 받겠다는 말입니다.

뒤에 있는 Map<String, Integer> map = new HashMap<>(); 뒤에는 생략 가능합니다.

앞에 있는 <String, Integer>를 생략하면 <Object, Object>로 되기 때문에 앞은 생략이 불가합니다~!

키는 String 벨류는 Interger인테 박싱되어 int로 들어갑니다.

 

import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

public class HashMapExample1 {
	public static void main(String[] args) {
		// Map 컬렉션 생성
		Map<String, Integer> map = new HashMap<String, Integer>();

		// 객체 저장 (put으로 저장)
		map.put("오근주", 85); // 키는 String, 벨류는 int <- Integer
		map.put("이소연", 90); // 키가 중복
		map.put("김동우", 80);
		map.put("이소연", 95); // 키가 중복

		System.out.println("총 Map Entre의 수는?? " + map.size()); // 4가 아닌 3이 return

		// 객체 찾기
		System.out.println("이소연은 90일까요 95일까요?: " + map.get("이소연"));
		// 기존값에 뒤에 들어온 값이 엎어치기함
		System.out.println();

		// 객체를 하나씩 처리 방법 1. keySet()
		Set<String> keySet = map.keySet();
		// for문 말고 Iterator로 만들어서 하나씩 가져올 것임.
//		Iterator에 String이 들어가고 keyIterator만들고 = ketSet.iterator();를 넣을거
//		Iterator에 hasNext가 있느냐? 있으면 하나씩 키에 담아 가져와라 (스트링 타입임)
//		벨류는 Integer 객체이다.

		Iterator<String> keyIterator = keySet.iterator();
		while (keyIterator.hasNext()) {
			String key = keyIterator.next();
			Integer value = map.get(key);
			System.out.println(key + ":" + value);
		}
		System.out.println();

		// 또다른 객체 처리 방법 2. Map.entrySet()
//		map에서 keySet이 아니라 Map.entrySet을 이용하는 방법입니다.
		Set<Map.Entry<String,Integer>> entrySet =map.entrySet();
		Iterator<Map.Entry<String, Integer>> entryIterator = entrySet.iterator();
		while(entryIterator.hasNext()) {
			Map.Entry<String, Integer> entry = entryIterator.next();
			String key = entry.getKey();
			Integer value = entry.getValue();
			System.out.println(key + ":" + value);
		}

*Map에서 삭제하는 방법은

map.remove("키 값"); 으로 해주시면 됩니다.

 

*전체 다 지우는 방법은 map.clear(); 을 해주시면 됩니다.

 

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두번째 예제는 Student라는 사용자 정의 클래스를 만들어 보도록 하겠습니다.

// 사용자 정의 클래스
public class Student {
	public int sno;
	public String name;
	
	//생성자
	public Student(int sno, String name) {
		this.sno  = sno;
		this.name = name;
	}
}

import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

public class HashMapExample2 {
	public static void main(String[] args) {
		Map<Student, Integer> map = new HashMap<Student, Integer>();
//		맵의 키는 Student 벨류는 Integer = 
		map.put(new Student(1, "오근주"), 95);
		map.put(new Student(1, "오근주"), 95);
//		이  맵에 값을 저장한다. 아까 정의한 sno,name,값은 95?
//		키는 중복이 되지 않아야 한다고 했는데, Student에 동등비교가 안되어 있기 때문에
//		동일하게 값을 넣더라도 동일하지 않은 객체로 보여집니다.
		
		System.out.println("총 Entry 수: " + map.size());	 //2개로 판별
	}
}

// 이  맵에 값을 저장한다. 아까 정의한 sno,name,값은 95
// 키는 중복이 되지 않아야 한다고 했는데, Student에 동등비교가 안되어 있기 때문에
// 동일하게 값을 넣더라도 동일하지 않은 객체로 보여집니다

총 Entry 수: 2

 

이제 Studnet 클래스에서 동등비교 로직을 넣어보겠습니다!!!

// 사용자 정의 클래스
public class Student {
	public int sno;
	public String name;

	// 생성자
	public Student(int sno, String name) {
		this.sno = sno;
		this.name = name;
	}

	@Override
	public int hashCode() {
		return sno + name.hashCode();
	}

	@Override
	public boolean equals(Object obj) {// 이 object를 student로 변환해야합니다.
		if (obj instanceof Student) {
			Student student = (Student) obj;
			return (sno == student.sno) && (name.equals(student.name));
		} else {
			return false;
		}
	}
}

hashCode와 equals를 재 정의 하게 되면 비로소 Key가 같았던 String이 제거가 되면서

 

총 Entry 수는 1 로 변경됩니다.

 

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✔Properties

• 키와 값을 String 타입으로 제한한 Map 컬렉션
• Properties는 프로퍼티(~.properties) 파일을 읽어 들일 때 주로 사용

 

메모장:

driver=oracle.jdbc.OracleDirver
url=jdbc:oracle:thin:@localhost:1521:orcl
username=scott
password=tiger

properties 코드

import java.io.FileReader;
import java.net.URLDecoder;
import java.util.Properties;

public class PropertiesExample {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		// properties 객체 생성 //Map 구조이며 <String, String> 이다
		Properties properties = new Properties();
		// PropertiesExample.클래스에서 database.properties의 path에 담아라!
		String path = PropertiesExample.class.getResource("database.properties").getPath();
		// path를 넣어야지만 FileReader에서 읽을 수가 있습니다.
		path = URLDecoder.decode(path, "utf-8");
		// 중간에 주소 값이 한글이 들어갈 수도 있기때문에 path의 주소를 한글로 인코딩을해라!
		properties.load(new FileReader(path));
		// 파일의 입출력을 담당하는 클래스에 path를 넣어서 파일을 읽어와라!
		// driver=oracle.jdbc.OracleDirver 일 때
		// 키 = 벨류 인 맵 구조로 읽어와라 => 전부 String 타입임.

		String driver = properties.getProperty("driver");
		String url = properties.getProperty("url");
		String username = properties.getProperty("username");
		String password = properties.getProperty("password");
//		각각 설정 정보에 들어 있는 값들을 키에 저장하게 됩니다.
//		아래 처럼 출력하면 잘 저장 되어 있는 것을 볼 수 있습니다.

		System.out.println("driver : " + driver);
		System.out.println("url : " + url);
		System.out.println("username : " + username);
		System.out.println("password : " + password);
	}
}

 

출력:

driver : oracle.jdbc.OracleDirver
url : jdbc:oracle:thin:@localhost:1521:orcl
username : scott
password : tiger