[Java] Iterator. for 문과의 비교

출처

ChatGPT

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Iterator는 자바에서 컬렉션(Collection)의 요소들을 순회하기 위한 표준화된 방법을 제공한다. for 문과 비교해 Iterator가 왜 필요한고 어떤 점에서 유용한지 이해하기 위해, 두 방법의 차이점과 Iterator의 필요성을 살펴본다.

 

1. Iterator의 필요성

1.1 컬렉션 프레임워크와 일관된 접근 방식

Iterator는 자바의 컬렉션 프레임워크 전체에서 일관된 방법으로 요소를 순회할 수 있게 한다. 다양한 타입의 컬렉션(List, Set, Map 등)들이 존재하는데, 각기 다른 내부 구조를 가지고 있다. Iterator는 이러한 구조에 상환없이 요소들을 순회할 수 있는 공통된 인터페이스를 제공한다.

1.2 안전한 요소 제거

Iterator는 컬렉션에서 요소를 순회하면서 안전하게 제거할 수 있는 유일한 방법을 제공한다. for-each 문을 사용해 컬렉션을 순회하는 동안에는 요소를 제거할 수 없다. 만약 시도한다면, ConcurrentModificationException이 발생할 수 있다. Iterator의 remove() 메소드는 안전하게 컬렉션에서 요소를 제거할 수 있도록 설계되었다.

 

• for 문, for-each 문

for 문

구조

for (초기화; 조건식; 증감식) {
    // 실행할 코드
}

 

for-each 문

구조

for (데이터타입 변수명 : 배열이나 컬렉션) {
    // 실행할 코드
}

 

예제

List<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList("Apple", "Banana", "Cherry"));
Iterator<String> iterator = list.iterator();

while (iterator.hasNext()) {
    String fruit = iterator.next();
    if (fruit.equals("Banana")) {
        iterator.remove();  // 안전하게 요소를 제거
    }
}

System.out.println(list);  // [Apple, Cherry]

 

위 예제에서 Iterator를 사용하여 Banana를 안전하게 제거할 수 있다. for-each문을 사용할 경우에는 이러한 요소 제거가 불가능하다.

1.3 일관된 인터페이스 사용으로 다형성 지원

Iterator 인터페이스는 다양한 컬렉션 클래스에 대해 동일한 순회 방식과 메소드(hasNext(), next(), remove())를 제공한다. 이는 다형성을 통해 코드의 유연성과 확장성을 높인다. 예를 들어, 특정 컬렉션 타입을 몰라도 Iterator 인터페이스만 사용해 모든 컬렉션 타입을 순회할 수 있다.

1.4 다양한 컬렉션 구현체와의 호환성

자바의 컬렉션 프레임워크는 다양한 자료구조를 포함하고 있으며, 각 자료구조는 자체적인 데이터 저장 방식을 가지고 있다. Iterator는 컬렉션 구현체의 내부 구조와 상관없이 요소들을 순회할 수 있는 표준화된 방법을 제공한다.

 

예를 들어, ArrayList와 LinkedList는 데이터 저장 방식이 다른다. ArrayList는 배열을 사용해 인덱스를 기반으로 데이터에 접근하는 반면, LinkedLists는 노드와 링크 구조를 사용한다. 이러한 내부 구현의 차이가 있음에도 불구하고, Iterator를 사용하면 동일한 방법으로 두 컬렉션을 순회할 수 있다.

 

2. for 문과 Iterator의 차이점

2.1 for-each 문과 요소 제거 문제

for-each 문은 Java 5에서 도입된 편리한 문법으로, 컬렉션을 순회하는 동안 인덱스나 반복자를 관리할 필요 없이 코드의 간결성을 제공한다. 그러나 for-each문은 컬렉션에서 요소를 제거할 때 안전하지 않다. for-each 문을 사용해 컬렉션을 순회하는 동안 요소를 제거하면 ConcurrentModificationException이 발생할 수 있다. 이는 for-each문이 내부적으로 Iterator를 사용해 순회하면서 컬렉션의 구조가 변경되는 경우 예외를 던지기 때문이다.

2.2 저장 구조와 독립적인 접근

Iterator는 컬렉션의 내부 저장 구조에 대해 알 필요 없이, 요소에 접근할 수 있는 표준화된 방법을 제공한다. for문을 사용할 경우 배열이나 List는 인덱스를 통해 접근할 수 있지만, Set과 같은 다른 컬렉션 타입은 인덱스가 없기 때문에 같은 방식으로 접근할 수 없다. 따라서 Iterator는 다양한 컬렉션에 대해 일관된 접근 방식을 제공해 코드의 유연성을 높인다.

2.3 느긋한 평가

• 관련 글 -> [프로그래밍 개념][Java] 느긋한 평가 Lazy Evaluation

Iterator는 컬렉션의 요소를 한 번에 하나씩 평가하고, 필요할 때만 요소를 가져오는 느긋한 평가 방식으로 작동한다. 이는 대량의 데이터나 스트림을 처리할 때 유용하며, 메모리 사용량을 줄이고 성능을 향상시킬 수 있다.

 

3. Iteraator와 for문 사용의 장단점 요약

특징	Iterator	for문(특히 for-each)
안전한 요소 제거	가능(remove() 메소드 사용 가능)	불가능(ConcurrentModificationException 발생 가능)
구조 독립적인 접근	가능 (모든 컬렉션 타입에 대해 동일한 접근 방식 제공)	컬렉션 구조에 따라 다름(예: 인덱스 기반 접근 불가)
코드 간결성	코듣가 더 복잡할 수 있음(반복자 관리 필요)	더 간결하고 직관적
다형성 지원	강력한 다형성 제공(Iterator 인터페이스 사용)	다형성 지원 제한적
느긋한 평가 지원	가능(요소를 필요할 때만 평가)	모든 요소를 한 번에 순회

 

 

4. 결론 : Iterator의 존재 이유

자바에서 Iterator를 도입한 이유는 다양한 컬렉션을 일관된 방식으로 순회할 수 있게 하고, 컬렉션의 요소를 안전하게 제거하며, 타입 독립적인 순회를 지원하기 위해서이다. for문(특히 for-each)은 간결하고 직관적이지만, 타입에 따른 접근 제한과 요소 제거의 문제점이 있다. Iterator는 이러한 문제를 해결하고, 다형성 및 안전성을 제공함으로써 자바의 컬렉션 순회를 위한 중요한 도구로 사용된다.