자바 컬렉션 프레임워크란?

자바 컬렉션 프레임워크는 자바에서 제공하는 데이터 구조를 다루는 라이브러리이다. 이 라이브러리는 다양한 종류의 자료구조를 포함하고 있으며, 각 자료구조는 특정한 용도에 맞게 설계되어 있다.

컬렉션 프레임워크의 장점 중 하나는 다양한 자료구조를 쉽게 다룰 수 있다는 것이다. 또한, 자바에서 제공하는 기본 데이터 타입 외에도 객체를 저장할 수 있는데, 이러한 객체는 자유롭게 정의할 수 있기 때문에 더욱 유연한 사용이 가능하다.

이번 글에서는 컬렉션 프레임워크의 다양한 활용 예제를 살펴보고, 이를 통해 컬렉션 프레임워크의 활용성을 높이는 방법에 대해 알아보도록 하자.

컬렉션 프레임워크 활용 예제

컬렉션 프레임워크는 다양한 용도로 활용될 수 있다. 이번 절에서는 이를 다양한 예제를 통해 살펴보도록 하자.

1. 데이터 집계

컬렉션 프레임워크는 데이터 집계에 유용하게 사용될 수 있다. 예를 들어, 다음과 같은 문자열 배열이 있다고 가정해보자.

String[] strings = {"red", "green", "blue", "yellow", "purple"};

이 배열에서 길이가 4 이상인 문자열의 개수를 구하고 싶다면 다음과 같이 코드를 작성할 수 있다.

int count = 0;
for (String str : strings) {
    if (str.length() >= 4) {
        count++;
    }
}
System.out.println(count);

하지만, 이러한 방식은 코드가 길어지는 단점이 있다. 컬렉션 프레임워크를 사용하면 이를 보다 간단하게 구현할 수 있다.

List list = Arrays.asList(strings);
long count = list.stream().filter(str -> str.length() >= 4).count();
System.out.println(count);

2. 중복 제거

컬렉션 프레임워크는 중복을 제거하는 데에도 유용하게 사용될 수 있다. 예를 들어, 다음과 같은 숫자 배열이 있다고 가정해보자.

int[] numbers = {1, 2, 3, 2, 4, 5, 3, 5, 6};

이 배열에서 중복된 값을 제거하고 싶다면 다음과 같이 코드를 작성할 수 있다.

Set set = new HashSet();
for (int num : numbers) {
    set.add(num);
}
System.out.println(set);

위 코드는 중복된 값을 제거한 후, Set에 저장하고 출력하는 방식이다.

3. 데이터 정렬

컬렉션 프레임워크는 데이터 정렬에도 유용하게 사용될 수 있다. 예를 들어, 다음과 같은 문자열 배열이 있다고 가정해보자.

String[] strings = {"red", "green", "blue", "yellow", "purple"};

이 배열을 알파벳순으로 정렬하고 싶다면 다음과 같이 코드를 작성할 수 있다.

List list = Arrays.asList(strings);
Collections.sort(list);
System.out.println(list);

위 코드는 List에 저장된 값을 알파벳순으로 정렬하는 방식이다.

List, Set, Map의 다양한 활용법

컬렉션 프레임워크에는 다양한 종류의 자료구조가 존재한다. 이번 절에서는 List, Set, Map의 다양한 활용법을 알아보도록 하자.

1. List

List는 가장 많이 사용되는 자료구조 중 하나이다. List는 순서가 있는 데이터를 저장하고, 중복된 데이터를 허용한다. List는 다음과 같이 생성할 수 있다.

List list = new ArrayList();

위 코드는 ArrayList를 생성하는 방식이다. ArrayList는 내부적으로 배열을 사용하기 때문에 인덱스를 사용하여 빠르게 데이터에 접근할 수 있다.

List는 데이터를 추가하거나 삭제하는 등의 작업이 빈번하게 일어나는 경우에 적합하다. List는 데이터의 순서가 중요한 경우에 사용된다.

2. Set

Set은 중복을 허용하지 않는 자료구조이다. Set은 다음과 같이 생성할 수 있다.

Set set = new HashSet();

위 코드는 HashSet을 생성하는 방식이다. HashSet은 내부적으로 HashMap을 사용하기 때문에 데이터를 빠르게 처리할 수 있다.

Set은 데이터의 중복을 허용하지 않으며, 순서도 보장하지 않는다. Set은 데이터의 유일성을 보장하고, 순서가 중요하지 않을 경우에 사용된다.

3. Map

Map은 키와 값으로 이루어진 데이터를 저장하는 자료구조이다. Map은 다음과 같이 생성할 수 있다.

Map map = new HashMap();

위 코드는 HashMap을 생성하는 방식이다. HashMap은 내부적으로 배열과 연결 리스트를 사용하기 때문에 데이터를 빠르게 처리할 수 있다.

Map은 키와 값으로 이루어진 데이터를 저장하기 때문에 데이터의 검색이 빠르게 처리된다. Map은 데이터의 키와 값을 연관시키는 경우에 사용된다.

컬렉션 프레임워크 사용 시 주의할 점들

컬렉션 프레임워크를 사용할 때에는 몇 가지 주의할 점들이 있다. 이번 절에서는 이를 알아보도록 하자.

1. 동기화

컬렉션 프레임워크는 기본적으로 동기화되지 않는다. 따라서, 멀티스레드 환경에서 사용할 때에는 동기화 처리를 해주어야 한다.

List list = new ArrayList();
List syncList = Collections.synchronizedList(list);

위 코드는 ArrayList를 생성한 후, 이를 동기화된 List로 변환하는 방식이다. 이렇게 변환한 List는 멀티스레드 환경에서 안전하게 사용할 수 있다.

2. 불변 객체

컬렉션 프레임워크에서는 불변 객체를 사용하는 것이 좋다. 불변 객체란, 한 번 생성된 객체가 변경되지 않는 객체를 말한다. 불변 객체를 사용하면 객체의 안전성과 성능이 높아진다.

List list = Arrays.asList("red", "green", "blue");
List unmodifiableList = Collections.unmodifiableList(list);

위 코드는 List를 생성한 후, 이를 불변 객체로 변환하는 방식이다. 이렇게 변환한 List는 변경이 불가능하다.

3. 제네릭 타입

컬렉션 프레임워크를 사용할 때에는 제네릭 타입을 지정하는 것이 좋다. 제네릭 타입을 지정하면 컴파일러가 타입 검사를 수행하여 타입 안정성을 보장할 수 있다.

List list = new ArrayList();

위 코드는 ArrayList를 생성할 때, 제네릭 타입을 String으로 지정하는 방식이다. 이렇게 제네릭 타입을 지정하면 List에 저장되는 객체의 타입이 String으로 제한된다.

결론

이번 글에서는 자바 컬렉션 프레임워크의 다양한 활용 예제를 살펴보았다. 컬렉션 프레임워크는 데이터 구조를 다루는 데 유용한 라이브러리이며, 다양한 용도로 활용될 수 있다. 따라서, 컬렉션 프레임워크를 적극적으로 활용하여 프로그램의 성능과 안전성을 높이는 것이 좋다.