자바의 컬렉션 프레임워크의 구성 요소는 무엇인가요?
자바의 컬렉션 프레임워크(Collection Framework)는 여러 객체를 효율적으로 저장하고 관리할 수 있도록 표준화된 인터페이스와 클래스들의 집합을 의미합니다.
자바 컬렉션 프레임워크는 다양한 자료구조를 구현한 클래스들과 이들의 공통된 동작을 추상화한 인터페이스들로 구성되어 있어, 개발자가 자료구조를 직접 구현하지 않고도 손쉽게 데이터를 저장, 검색, 수정, 삭제할 수 있게 돕습니다.
자바 컬렉션 프레임워크의 주요 구성 요소는 다음과 같습니다.
1. 인터페이스(Interfaces) 컬렉션 프레임워크는 기본적으로 여러 공통된 기능을 정의한 인터페이스들로 구조화되어 있습니다.
대표적인 인터페이스는 다음과 같습니다.
- Collection : List, Set, Queue의 상위 인터페이스로, 컬렉션에 공통적으로 적용되는 기본 메서드를 정의합니다.
- List : 순서가 있는 데이터 집합이며 중복을 허용합니다.
예: ArrayList, LinkedList - Set : 중복을 허용하지 않는 데이터 집합입니다.
순서는 보장되지 않을 수 있습니다.
예: HashSet, TreeSet - Queue : FIFO(First In First Out) 방식의 데이터 흐름을 관리합니다.
예: PriorityQueue, LinkedList(Queue 구현) - Deque : Double-Ended Queue로 양쪽 끝에서 삽입 및 삭제가 가능합니다.
예: ArrayDeque - Map : key-value 쌍으로 데이터를 저장하며, 컬렉션 인터페이스를 상속받지 않습니다.
예: HashMap, TreeMap, LinkedHashMap 2. 구현 클래스(Implementations) 인터페이스에 정의된 메서드들을 구체적으로 구현한 클래스들입니다.
다양한 자료구조와 목적에 맞게 최적화된 구현체들이 제공됩니다.
- List 구현체 : ArrayList, LinkedList, Vector, Stack - Set 구현체 : HashSet, LinkedHashSet, TreeSet - Queue 구현체 : PriorityQueue, ArrayDeque, LinkedList - Map 구현체 : HashMap, LinkedHashMap, TreeMap, Hashtable 3. 유틸리티 클래스(Utility Classes) 컬렉션을 편리하게 다룰 수 있도록 도와주는 클래스들입니다.
- Collections : 컬렉션 객체를 정렬, 검색, 동기화 등의 작업을 할 수 있는 static 메서드를 제공합니다.
- Arrays : 배열과 관련된 작업을 지원하며, 배열을 리스트로 변환하는 등의 기능을 제공합니다.
4. Iterator 및 관련 인터페이스 컬렉션 요소를 순회할 수 있도록 지원하는 구조입니다.
- Iterator : 컬렉션의 요소를 순차적으로 접근하는 방법을 제공하며, 요소 삭제 기능도 포함합니다.
- ListIterator : Iterator를 확장하여 양방향 순회 및 요소 추가/수정이 가능합니다.
5. 기타 - Spliterator : 대용량 데이터를 병렬 처리하기 위한 분할 가능한 반복자 - Stream API (자바 8 이후): 컬렉션을 함수형 스타일로 처리할 수 있게 지원 --- 요약 | 구성 요소 | 역할 | 주요 예시 | |-------------------|-------------------------------------|----------------------------------| | 인터페이스 | 컬렉션의 공통 기능 정의 | Collection, List, Set, Map 등 | | 구현 클래스 | 자료구조를 실제로 구현 | ArrayList, HashSet, HashMap 등 | | 유틸리티 클래스 | 컬렉션 작업 지원 | Collections, Arrays | | Iterator 등 반복자 | 컬렉션 내부 데이터 순회 지원 | Iterator, ListIterator | | 기타 (Spliterator 등) | 병렬 처리 및 고급 기능 지원 | Spliterator, Stream API | 자바 컬렉션 프레임워크는 이처럼 인터페이스를 중심으로 다양한 구현체를 제공하고, 반복자 패턴과 유틸리티 기능까지 포함하여 개발자가 데이터 구조를 효과적으로 다룰 수 있도록 체계적으로 구성되어 있습니다.