열거형과 컬렉션 프레임워크

1. 열거형

• 열거형(Enum) : 미리 정의된 상수들의 집합을 만들기 위해 사용하는 자바의 참조형
• 열거형의 선언은 다음과 같이 한다.

접근제한자 enum 열거형이름 implements 인터페이스들 {
    열거형데이터들(내부생성자매개변수들) { method정의 }, ... ;
    내부멤버필드들;
    내부생성자method들() { ... }
    내부멤버method들_getters&setters
    출력을 위한 toString() method의 오버라이딩
    그외필요한method들
}

• 독립적인 열거형의 접근 제한자는 public과 package만 사용할 수 있다. 열거형을 클래스 내에 선언할 때는 접근 제한자를 모두 사용할 수 있다.
• 클래스를 선언할 때 'class 클래스이름'과 같이 class 예약어를 사용하듯이 열거형을 선언할 때는 'enum 열거형이름'처럼 enum이라는 예약어를 사용한다.
• 열거형은 외부에서 생성자 method를 사용해 객체를 생성하지 못하므로 클래스를 상속받지는 못한다. 하지만 method 선언은 가능해 인터페이스는 구현할 수 있다.
• 기본적으로 Comparable(데이터 비교 인터페이스), Serializable(전송에 관련된 직렬화 인터페이스)는 구현되어 있기 때문에 따로 구현할 필요는 없다.
• 열거형은 참조형이기 때문에 Object 클래스에 구현되어 있는 equals(), toString(), getClass() 등의 기본 method를 사용할 수 있다.
• 형식에서 두 번째 줄이 열거형에서 실제로 제공되는 상수 필드들이다.

// 열거형에서 상수 필드 정의 예시
SUNDAY, MONDAY(1), TUESDAY(2, "화"), ... ;

• 이렇게 선언한 열거형은 모두 자동으로 public static final로 처리되고 내부 toString() method에서 각 필드의 이름을 출력하도록 지원한다.
• 또한 열거형은 상수 필드이고 Comparable 인터페이스가 구현되어 있기 때문에 '=='이나 compareTo()와 같은 연산자나 method를 사용할 수 있다.
• 상수 필드를 선언할 때 method를 각 상수 필드의 내용부에 정의할 수도 있다. 이러한 경우 모든 상수 필드로 하여금 해당 method를 구현하도록 하기 위해 일반적으로 인터페이스를 사용한다.

interface MyPosition {
    public String myDay();
}
enum MyDay implements MyPosition {
    SUNDAY {
        public String myDay() {
            return "[일] 월 화 수 목 금 토";
        }
    },
    MONDAY {
        public String myDay() {
            return "일 [월] 화 수 목 금 토";
        }
    };
}

// 이렇게 선언될 경우 myDay() method를 사용할 수 있다.
public static void main(String[] ar) {
    System.out.println(MyDay.MONDAY.myDay());
}

• 이제 상수 필드를 정의하는 부분 외의 나머지 부분의 역할을 살펴본다. 구체적인 예시로 요일을 다루는 열거형을 작성하면 다음과 같다.

enum EnumDay {
    SUNDAY, MONDAY(1), TUESDAY(2, "화요일");
    // 내부 멤버 필드들
    private int position; 
    private String dayString;
    // 내부 생성자 method들
    EnumDay() { // 내부 생성자 method에는 접근 제한자를 사용할 수 없다.
        position = 0;
        dayString = "일요일";
    }
    EnumDay(int pos) {
        this.position = pos;
        this.dayString = "월요일"
    }
    EnumDay(int pos, String dayStr) {
        this(pos);
        this.dayString = dayStr;
    }
    // 내부 멤버 method들_getters&setters
    public int getPosition() {
        return position;
    }
    public String getDayString() {
        return dayString;
    }
}

• 기본적으로 열거형을 코드로 작성하면 선언한 상수 필드 이름이 출력되도록 toString() method가 자동으로 만들어지지만 toString() method를 오버라이딩해 필요에 따라 자신이 원하는 형태로 출력할 수 있다.

public enum EnumDay {
    SUNDAY("일"), MONDAY("월");
    private String dayString;
    EnumDay(String dayStr) {
        this.dayString = dayStr;
    }
    public String toString() {
        return dayString + "요일";
    }
}

 

2. 컬렉션 프레임워크의 개요와 특징

• 컬렉션 프레임워크 : 자바에서 데이터(객체형)의 저장과 검색, 조작, 간리를 효율적으로 처리하도록 지원하는 API들의 묶음
• 모두 java.util 패키지에 있고 크게 Set, List, Map 계열로 구분한다.
• 상속 관계는 크게 Collection 인터페이스를 상속받는 Set, List 계열과 Map 계열 두 가지가 있다.

 

3. Set 컬렉션

• Collection 인터페이스에는 기본 method에 추가로 default 예약어와 함께 추가된 method가 존재하는데, 이 method들은 인터페이스의 method임에도 불구하고 내용부를 가지고 있다.
• 이는 인터페이스에 method를 추가할 경우 이를 상속받는 모든 클래스에 같은 method를 추가해야 한다는 번거로움을 덜기 위해 Java SE 8 version에서 default 예약어를 사용해 인터페이스에서도 내용부를 가진 method를 만들 수 있도록 했기 때문이다.
• Collection 인터페이스는 다음 URL을 참조 docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/Collection.html

Collection (Java Platform SE 8 )

• Set 계열은 데이터를 저장한 순서를 기억하지 않고 동일한 데이터를 중복해서 저장하지 못한다.
• 제네릭을 통해 데이터를 저장할 때 엉뚱한 자료형의 데이터가 추가되는 것을 방지한다.
• LinkedHashSet은 저장 순서를 기억한다. 그러나 성능 면에서 떨어지기 때문에 저장 순서가 필요한 경우 가급적 List 계열을 쓰는 것이 낫다.
• SortedSet 계열은 저장된 데이터의 정렬을 지원해 처음과 끝 데이터, 특정 범위의 데이터를 추출할 수 있다. SortedSet 계열은 객체가 생성될 때 정렬에 사용하는 Comparator 인터페이스를 구현한 객체가 필요하다. 지정하지 않으면 내부적으로 정해진 방식에 따라 기본적으로(오름차순) 정렬된다.
• SortedSet 계열의 대표 클래스로는 TreeSet이 있다.

 

4. List 컬렉션

• List 계열은 Set 계열과 같이 Collection 인터페이스를 상속받으나 동일한 데이터를 저장할 수 있고, 데이터를 저장한 순서를 기억한다.
• List 계열을 대표하는 클래스로는 ArrayList, Vector, LinkedList가 있다.
  • ArrayList : 멀티 스레드에 안전하지 않다. 처리 속도가 빠르다. 저장 용량의 증분값을 지정할 수 없다.
  • Vector : 멀티 스레드에 안전하다. 스레드에 대한 안전성을 보장하기 위해 부하가 높다. 저장 용량의 증분값을 지정할 수 있다.
  • LinkedList : List 계열과 Queue/Deque 계열을 모두 구현한다. Queue 계열의 특징을 표현하는 method들이 있다. 스레드에 대한 동기화는 Collections 클래스의 synchronizedList() method를 사용해 wrapping하여 사용한다.

 

5. Map 컬렉션

• Map 계열은 Set과 List 계열과 달리 하나의 데이터를 저장하지 않고 반드시 키와 값 쌍으로 데이터를 저장해야 한다. 또한 키는 중복을 허용하지 않기에 동일한 키로 데이터를 저장하면 나중에 저장된 값으로 데이터가 변경된다.
• Map 계열의 대표적인 클래스로는 Hashtable, HashMap, LinkedHashMap, TreeMap이 있다. 특히 Hashtable 클래스를 상속받는 Properties 클래스는 자바의 시스템 정보를 저장하는 용도와 각 프레임워크의 정보를 저장하는 용도로 사용한다.
  • Hashtable  : 멀티 스레드에 대해 안전하다. 즉, 동기화를 지원한다. null의 키를 허용하지 않는다.
  • HashMap : 멀티 스레드에 대해 안전하지 못하다. 동기화가 되지 않는다. null의 키를 허용한다.
  • LinkedHashMap : HashMap에 데이터를 저장하는 순서를 기억하는 기능을 추가한 클래스다. 그래서 HashMap에 비해 부하가 높다. 
  • TreeMap : 키나 맵 구조 자체에 대한 선, 후를 관리할 수 있는 method를 지원한다. 특정 조건으로 정렬할 수 있다.
• Map 인터페이스의 method는 다음 URL을 참조 docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/Map.html

Map (Java Platform SE 8 )

 

출처 : 헬로 자바 프로그래밍(2016)