명품 JAVA Programming 챕터 7 컬렉션 연습문제

문서 내 토픽

1. 제네릭(Generics)과 타입 매개변수

제네릭은 클래스, 인터페이스, 메소드를 특정 타입에 종속되지 않게 일반화시켜 작성하는 기술입니다. Vector에서 E는 타입 매개변수로 불리며, Integer 등 객체 타입을 지정하여 특정 타입의 데이터만 다루도록 만드는 작업을 구체화라고 합니다. C++에서는 템플릿이라고 부르며, 자동 박싱과 자동 언박싱을 통해 기본 타입과 객체 타입 간의 변환이 자동으로 이루어집니다.
2. 컬렉션 프레임워크(Vector, ArrayList, HashMap)

컬렉션은 가변 크기로 배열보다 사용하기 편리하며, 삽입 삭제 시 원소의 위치를 자동으로 조절합니다. Vector는 초기 용량이 부족할 때 2배씩 용량을 늘리고, ArrayList는 초기 용량을 지정할 수 있습니다. HashMap은 키-값 쌍으로 데이터를 저장하며, Iterator를 이용하여 컬렉션의 원소를 순회할 수 있습니다.
3. Iterator와 컬렉션 순회

Iterator는 컬렉션의 원소를 순회하기 위한 인터페이스로, hasNext()와 next() 메소드를 제공합니다. for 루프 대신 Iterator를 사용하면 컬렉션의 원소를 안전하게 순회할 수 있으며, 순회 중 원소를 삭제할 때도 안전합니다. keySet(), values(), entrySet() 등을 통해 HashMap의 키, 값, 엔트리를 순회할 수 있습니다.
4. 제네릭 메소드와 제네릭 클래스

제네릭 메소드는 메소드 선언 시 타입 매개변수를 지정하여 임의의 타입에 대해 동작하도록 작성합니다. 제네릭 클래스는 클래스 선언 시 타입 매개변수를 지정하며, 필드, 생성자, 메소드에서 해당 타입을 사용할 수 있습니다. 이를 통해 타입 안정성을 보장하면서도 코드의 재사용성을 높일 수 있습니다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

1. 제네릭(Generics)과 타입 매개변수

제네릭은 Java의 타입 안정성을 크게 향상시키는 핵심 기능입니다. 타입 매개변수를 통해 컴파일 시점에 타입 검사를 수행함으로써 런타임 에러를 사전에 방지할 수 있습니다. 특히 형변환 코드를 제거하여 코드의 가독성과 유지보수성을 개선합니다. 다만 제네릭의 타입 소거(Type Erasure) 메커니즘으로 인한 제약사항들을 이해하고 활용해야 합니다. 와일드카드와 상한/하한 경계를 적절히 사용하면 더욱 유연한 API 설계가 가능하며, 이는 현대적인 Java 프로그래밍의 필수 요소라고 봅니다.
2. 컬렉션 프레임워크(Vector, ArrayList, HashMap)

컬렉션 프레임워크는 데이터 구조를 효율적으로 관리하는 표준화된 방법을 제공합니다. ArrayList는 동적 배열로서 대부분의 상황에서 Vector를 대체하며, 더 나은 성능을 제공합니다. HashMap은 키-값 쌍을 빠르게 검색할 수 있어 매우 유용합니다. 각 컬렉션의 시간복잡도와 메모리 특성을 이해하고 상황에 맞게 선택하는 것이 중요합니다. 스레드 안정성이 필요한 경우와 단일 스레드 환경을 구분하여 적절한 구현체를 선택해야 하며, 이는 애플리케이션의 성능과 안정성에 직결됩니다.
3. Iterator와 컬렉션 순회

Iterator는 컬렉션의 내부 구조를 노출하지 않으면서 요소에 접근하는 우아한 방법입니다. 향상된 for 루프(enhanced for loop)는 Iterator를 내부적으로 사용하여 코드를 간결하게 만듭니다. Iterator의 fail-fast 메커니즘은 순회 중 컬렉션 수정을 감지하여 ConcurrentModificationException을 발생시켜 데이터 무결성을 보호합니다. 다양한 순회 방식 중 상황에 맞는 방법을 선택하는 것이 중요하며, 특히 대용량 데이터 처리 시 성능 차이를 고려해야 합니다.
4. 제네릭 메소드와 제네릭 클래스

제네릭 메소드와 제네릭 클래스는 코드 재사용성을 극대화하면서 타입 안정성을 유지하는 강력한 도구입니다. 제네릭 클래스는 클래스 전체에 타입 매개변수를 적용하고, 제네릭 메소드는 특정 메소드에만 타입 매개변수를 적용하여 더 세밀한 제어가 가능합니다. 메소드의 타입 매개변수는 호출 시점에 결정되므로 유연성이 높습니다. 제네릭 메소드의 경계 설정과 와일드카드 사용을 올바르게 이해하면 더욱 강력하고 유연한 API를 설계할 수 있으며, 이는 라이브러리 개발에서 특히 중요합니다.