Java 컬렉션 - 1

Java 컬렉션

Java 열거형

열거형

여러 상수들을 보다 편리하게 선언할 수 있도록 만들어진 자바의 문법 요소이다.

상수명의 중복을 피하고 타입에 대한 안정성을 보장한다.

간결하고 가독성이 좋은 코드를 작성할 수 있으며 switch문에서 작동이 가능하다.

• 열거형의 사용 방법
  • 대소문자 모두 사용 가능하지만 관례적으로 대문자를 사용
  • 값을 따로 지정하지 않아도 자동적으로 0부터 시작하는 정수값이 할당

enum 열거형이름 {상수명1, 상수명2, 상수명3, ...}

// 열거형 사용 예시
enum Numbering {
  FIRST,
  SECOND,
  THIRD
}

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    Numbering num = Numbering.THIRD;

    switch(num) {
      case FIRST:
        System.out.println("First Number");
        break;
      case SECOND:
        System.out.println("Second Number");
        break;
      case THIRD:
        System.out.println("Third Number");
        break;
    }
  }
}

// 출력 결과
// Third Number

• 열거형에서 사용 가능한 메서드
  • 해당 메서드는 모두 열거형의 모상인 java.lang.Enum에 정의

리턴타입	메서드(매개변수)	설명
String	name()	열거 객체가 가진 문자열을 리턴 리턴되는 문자열은 열거 타입을 정의할 때 사용한 상수명과 동일
int	ordinal()	열거 객체의 순번(0부터 시작)을 리턴
int	compareTo(비교값)	주어진 매개값과 비교하여 순번 차이를 리턴
열거타입	valueOf(String name)	주어진 문자열의 열거 객체를 리턴
열거배열	values()	모든 열거 객체들을 배열로 리턴

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Java의 제네릭

타입을 추후에 지정할 수 있도록 일반화해두는 것이다.

작성한 클래스 또는 메서드의 코드가 특정 데이터 타입에 얽매이지 않게 해둔 것이다.

• 제네릭 클래스
  • 제네릭이 사용된 클래스
  • 클래스 변수(static)에는 타입 매개변수의 사용이 불가능

class 클래스명<타입 매개변수> {}

// 타입 매개변수는 임의의 문자로 지정 가능
// T = Type, K = Key, V = Value, E = Element, N = Number, R = Result 를 주로 사용

• 제네릭 클래스의 사용 방법
  • 제네릭 클래스를 인스턴스화할 때는 의도하는 타입을 지정해야 함
  • 타입 매개변수에 치환될 타입으로 기본 타입의 지정이 불가능하며 Integer, Double과 같은 래퍼 클래스를 활용해야 함
  • 제네릭 클래스 사용 시 다형성 적용 가능

Box<String> box1 = new Box<String>("Java");
Box<Integer> box2 = new Box<Integer>(5);
Box<Double> box3 = new Box<Double>(8.15);

// new Box<...> 는 구체적인 타입의 생략이 가능, 찹조변수의 타입으로 유추

• 제한된 제네릭 클래스
  • 제네릭 클래스를 인스턴스화할 때 타입으로 특정 하위 클래스 또는 인터페이스를 구현한 클래스만 지정하도록 제한하는 것
  • extends 키워드를 사용
  • 상속과 인터페이스를 동시에 지정하려면 &를 사용하며 클래스를 인터페이스보다 앞에 위치시켜야 함

class Toy {...}
class Doll extends Toy {...}
class Snack {...}

// 제네릭 클래스 정의
class Box<T extends Toy> {
  private T item;

  public T getItem() {
    return item;
  }

  public T setItem(T item) {
    this.item = item;
  }
}

public static void main(String[] args) {
  // 인스턴스화
  Box<Toy> toyBox = new Box<>();
  Box<Snack> snackBox = new Box<>(); // 에러
}

• 제네릭 메서드
  • 클래스 내부의 특정 메서드만 제네릭으로 선언한 것
  • 제네릭 메서드의 타입 매개변수는 제네릭 클래스의 타입 매개변수와 별개로 다른 타입 매개변수로 간주함
  • 제네릭 클래스는 클래스가 인스턴스화될 때이며 제네릭 메서드는 메서드가 호출될 때 타입 지정
  • static 메서드에도 선언하여 사용 가능
  • 제네릭 메서드를 정의하는 시점에 실제 타입을 알 수 없으므로 length()와 같은 String 클래스의 메서드는 사용 불가
  • Object 클래스의 메서드는 사용 가능

class Box<T> {  //제네릭 클래스의 타입 매개변수
  ...
  public <T> void sum(T item) {  //  제네릭 매서드의 타입 매개변수
    System.out.println(item.length());    // 사용 불가
    System.out.println(item.equals("Mason Lee"));    // 사용 가능
  }
}

• 와일드카드
  • 제네릭에서 어떠한 타입으로든 대체될 수 있는 타입 파라미터를 의미하며 '?' 기호로 사용
  • 일반적으로 extends와 super 키워드를 조합하여 사용

<? extends T>     // 와일드카드에 상한 제한을 두는 것
                  // T와 T를 상속받는 하위 클래스 타입만 타입 파라미터로 받을 수 있도록 지정

<? super T>       // 와일드카드에 하한 제한을 두는 것
                  // T와 T의 상위 클래스만 타입 파라미터로 받을 수 있도록 지정

<?>               // <? extends Object>와 동일하며 모든 클래스 타입을 타입 파라미터로 받을 수 있음

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Java의 예외 처리

프로그램의 비정상적인 종료를 방지하고 정상적인 실행 상태를 유지하기 위한 것이다.

자바에서는 발생 시점에 따라 에러를 컴파일 에러와 런타임 에러로 구분한다.

컴파일 에러(Compile Time Error)

• 컴파일할 때 발생하는 에러
• 주로 세미콜론 생략, 오탈자 등 문법적 문제인 신택스(syntax) 오류로부터 발생하므로 신택스 에러(Syntax Error)라고 부르기도 함
• 자바 컴파일러가 오류를 감지하여 사용자에게 알려주어 상대적으로 쉽게 발견하고 수정 가능

런타임 에러(Runtime Error)

• 런타임 시에 발생하는 에러
• 개발자가 컴퓨터가 수행할 수 없는 작업을 요청할 때 주로 발생
• 자바 가상 머신(JVM)에 의해 감지

에러와 예외

• 자바에서 코드 실행(run-time) 시 잠재적으로 발생할 수 있는 오류를 에러와 예외로 구분
• 에러는 복구하기 어려운 수준의 심각한 오류를 의미하며 메모리 부족, 스택오버플로우 등이 있음
• 예외는 잘못된 사용 또는 코딩으로 인한 상대적으로 미약한 수준의 오류로 코드 수정 등을 통해 수습이 가능한 오류
• 예외의 최고 상위 클래스는 Exception 클래스이며 일반 예외 클래스와 실행 예외 클래스로 구분

• 일반 예외 클래스(Exception)
  • 런타임 시 발생하는 RuntimeException 클래스와 그 하위 클래스를 제외한 모든 Exception 클래스와 그 하위 클래스를 지칭
  • 컴파일러가 코드 실행 전에 예외 처리 코드 여부를 검사하여 checked 예외라고도 부름
  • 주로 잘못된 클래스명이나 데이터 형식 등 사용자 편의 실수로 발생

• 실행 예외 클래스(Runtime Exception)
  • RuntimeException 클래스와 그 하위 클래스를 지칭
  • 컬파일러가 예외 처리 코드 여부를 검사하지 않아 unchecked 예외라고 부름
  • 개발자의 실수에 의해 발생하는 경우가 많으며 자바 문법 요소와 관련

try-catch문

• 자바에서 예외 처리는 try-catch문을 통해 구현 가능
• '예외 발생 - 첫 번째 catch문 - 두 번째 catch문 - finally문'의 과정으로 진행

try {
  // 예외가 발생할 가능성이 있는 코드 삽입
}
catch (ExceptionType1 except1) {
  // ExceptionType1 유옇의 예외 발생 시 실행할 코드
}
catch (ExceptionType2 except2) {
  // ExceptionType2 유옇의 예외 발생 시 실행할 코드
}
finally {
  // 예외 발생 여부와 상관없이 항상 실행
  // finally 블럭은 옵셔널
}

예외 전가

• 예외를 호출한 곳으로 다시 예외를 떠넘기는 방법
• 메서드의 선언부 끝에 throws 키워드와 발생할 수 있는 예외들을 쉼표로 구분하여 나열
• throw 키워드를 사용하여 의도적으로 예외를 발생시킬 수 있음

• 예외 전가 사용 방법

반환타입 메서드명(매개변수, ...) throws 예외클래스 1, 예외클래스2... {}

// 모든 종류의 예외가 발생할 가능성이 있는 경우
void ExamMethod() throws Exception {
}

• 예외를 의도적으로 발생시키는 경우

public class ThrowExam {
  public static void main(String[] args) {
    try {
      Exception intendedException = new Exception("의도적인 예외");
      throw intendedExcepton;
    } catch (Exception e) {
      System.out.println("의도적인 예외 발생 성공");
    }
  }
}

// 출력 결과
// 의도적인 예외 발생 성공