[Java] Map에서는 Collection View를 사용한다.

출처

ChatGPT

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자바의 Map 인터페이스는 컬렉션 뷰(Collection View)를 통해 Map의 데이터를 다양한 형태로 다룰 수 있도록 한다. Map은 키와 값의 쌍을 저장하는 자료구조로, Collection 인터페이스를 직접 구현하지 않지만, Map의 데이터를 컬렉션 뷰로 변환해 Set과 Collection처럼 처리할 수 있는 방법을 제공한다.

 

1. Collection View란?

Map에서 제공하는 Collection View는 Map의 키, 값 또는 키-값 쌍을 각각 다른 형태의 컬렉션(Set 또는 Collection)으로 반환해주는 메소드들이다. 이 메소드들은 실제로 Map의 데이터를 참조하는 뷰(view)로서, 이를 통해 Map의 데이터를 조회하거나 수정할 수 있다.

 

2. Map의 Collection View 메서드

Map 인터페이스는 새 가지 주요 컬렉션 뷰를 제공한다.

• keySet() : Map의 키들을 Set으로 반환한다.
• values() : Map의 값들을 Collection으로 반환한다.
• entrySet() : Map의 키-값 쌍을 Set으로 반환한다.

각각의 메소드는 Map의 데이터를 Collectiion 인터페이스로 변환해 다룰 수 있도록 해준다.

 

1. Set<K> keySet()

keySet() 메소드는 Map에 저장된 모든 키를 Set으로 반환한다. 반환된 Set은 Map과 연결되어 있어, Set에서 키를 제거하면 해당 키와 관련된 Map의 항목도 삭제된다.

Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("apple", 1);
map.put("banana", 2);
map.put("cherry", 3);

// Map의 키들을 Set으로 반환
Set<String> keySet = map.keySet();
System.out.println("Keys: " + keySet);

// Set에서 키를 제거하면 Map에서도 해당 항목이 삭제됨
keySet.remove("banana");
System.out.println("Map after removal: " + map);

 

출력 결과

keys: [apple, banana, cherry]
Map after removal: {apple=1, cherry=3}

 

2. Collection<V> values()

values() 메소드는 Map에 저장된 모든 값을 Collection으로 반환한다. 반환된 Collection은 중복된 값을 허용할 수 있으며, 값만을 기준으로 다룬다. 이 컬렉션도 Map과 연결되어 있어 값을 제거하거나 변경할 수 있다.

Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("apple", 1);
map.put("banana", 2);
map.put("cherry", 3);

// Map의 값들을 Collection으로 반환
Collection<Integer> values = map.values();
System.out.println("Values: " + values);

// Collection에서 값을 제거해도 Map에서는 해당 값과 연결된 키가 유지됨
values.remove(2);
System.out.println("Map after value removal: " + map);

 

출력 결과

values: [1, 2, 3]
Map after value removal: {apple=1, cherry=3}

 

3. Set<Map.Entry<K, V>> entrySet()

entrySet() 메소드는 Map의 키-값 쌍(entry)을 Set으로 반환한다. Map.Entry<K, V>는 Map의 각 항목을 나타내며, 이 엔트리를 통해 키와 값을 동시에 처리할 수 있다. 엔트리의 값을 수정하면 Map의 값도 같이 수정된다.

Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("apple", 1);
map.put("banana", 2);
map.put("cherry", 3);

// Map의 키-값 쌍을 Set으로 반환
Set<Map.Entry<String, Integer>> entrySet = map.entrySet();
System.out.println("Entries: " + entrySet);

// 엔트리 값을 수정하면 Map의 값도 수정됨
for (Map.Entry<String, Integer> entry : entrySet) {
    if (entry.getKey().equals("apple")) {
        entry.setValue(10);
    }
}

System.out.println("Map after modification: " + map);

 

출력 결과

entries: [apple=1, banana=2, cherry=3]
Map after modification: {apple=10, banana=2, cherry=3}

 

3. Collection View의 특징

동기화

Map의 Collection View는 실제 Map과 동기화되어 있다. 즉, 컬렉션 뷰에서 수행한 변경 작업(키 추가, 값 수정, 항목 상제 등)은 실제 Map에 반영된다. 반대로 Map에서 변경된 사항도 컬렉션 뷰에 실시간으로 반영된다.

읽기/수정 가능

반환된 Set이나 Collection을 통해 Map의 데이터를 읽고 수정할 수 있다. 예를 들어, keySet()이나 entrySet()에서 요소를 제거하면, 실제 Map에서도 해당 요소가 제거된다.

반복자 (Iterator)

Collection View를 통해 반환된 Set이나 Collection을 반복할 수 있다. Iterator를 사용해 요소들을 순회하거나 수정할 수 있다.

 

4. Collection View의 활용 예시

예시 1: keySet()과 entrySet()을 활용해 값 수정

Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("apple", 1);
map.put("banana", 2);
map.put("cherry", 3);

// Map의 키들을 순회하면서 값을 수정
for (String key : map.keySet()) {
    map.put(key, map.get(key) * 10);
}
System.out.println("Modified map: " + map);

// Map의 키-값 쌍을 순회하면서 값 수정
for (Map.Entry<String, Integer> entry : map.entrySet()) {
    entry.setValue(entry.getValue() / 2);
}
System.out.println("Modified map after entrySet: " + map);

 

출력 결과

Modified map: {apple=10, banana=20, cherry=30}
Modified map after entrySet: {apple=5, banana=10, cherry=15}

 

예시 2: values()를 활용해 중복된 값 제거

Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("apple", 1);
map.put("banana", 2);
map.put("cherry", 1);

// Map에서 중복된 값을 삭제하기 위한 방법
Collection<Integer> values = map.values();
values.removeIf(value -> value == 1);  // 값이 1인 요소들을 모두 제거

System.out.println("Map after removing duplicate values: " + map);

 

출력 결과

Map after removing duplicate values: {banana=2}

 

5. 주의 사항

변경 중 오류

Map 또는 Collection View가 순회 중일 때, 구조를 변경하면 ConcurrentModificationException이 발생할 수 있다. 예를 들어, 반복문을 통해 Map을 순회하면서 요소를 제거하거나 추가할 경우 오류가 발생할 수 있다. 이를 피하려면 Iterator의 remove() 메소드를 사용하거나, 명시적으로 동기화해야 한다. 

동기화 문제

Collection View는 기본적으로 동기화되지 않으므로, 멀티스레드 환경에서는 동기화가 필요하다. 동기화된 맨(Collections.synchronizedMap())을 사용하거나, 필요한 시점에 동기화를 적용해야 한다.

 

6. 결론

자바의 Map은 컬렉션 뷰(Collection View)를 통해 데이터를 키, 값, 또는 키-값 쌍의 형태로 각각 Set이나 Collection으로 변환하여 다룰 수 있다. 이를 통해 Map의 요소들을 유연하게 처리하거나, 반복하면서 값이나 키를 수정하고 제거할 수 있다. Map과 컬렉션 뷰는 상호 동기화되므로, 한쪽에서의 변경이 다른 쪽에도 즉시 반영되는 특징을 가지고 있다.