자바(Java) - 컬렉션 프레임워크(2) Map(HashMap, Hashtable, Properties)

Map 인터페이스

💡Map 인터페이스는 하나가 아닌 쌍(pair)로 되어 있는 자료를 관리하는 메소드로 선언되어 있습니다.

Map은 키key와 값value로 이루어져 있습니다.

키key는 중복 허용이 안되고, 값value는 중복이 가능합니다.

Hash?

데이터에 대한 검색과 저장에서 아주 우수한 성능을 보이며, 쓰임새가 많습니다.

Hash로 값을 생성하면 고유 주소 값이 생기는데 이것을 숫자로 변환한 것을 hashCode라고 합니다.

즉, 자바에서 해시코드는 Heap 영역에 인스턴스에 대한 참조 값이라고도 부를 수 있습니다.

 

Hash 함수란?
데이터의 효율적인 관리를 위해 임의의 길이를 가진 데이터를 고정된 길이를 가진 데이터로 매핑해주는 함수
암호화기법이라고도 볼 수 있습니다.

Hash Collision?

가장 이상적인 Hashtable은 한 버켓에 딱 한개의 노드가 있는 경우 입니다.

이 때 데이터 검색을 할 경우 인덱스만 계산하면 바로 값을 찾을 수 있기 때문에 O(1)의 시작복잡도를 보장 할 수 있습니다.

이 경우를 제외하고 한 버켓에 여러개의 노드가 있는 경우를 충돌이라고 합니다.

Map 컬렉션

Map은 리스트나 배열처럼 순차적으로 해당 요소 값을 구하지 않고 key를 통해 value를 얻습니다.

• 순서가 보장 되지 않음
• key와 value로 구성되어 있으며 key는 중복 허용하지 않고 value는 중복 가능
• key의 동일 조건은 hashCode()의 리턴 값이 같고, equals() 메소드 결과가 true

HashMap

• 위에서 설명한 것 처럼 hashCode() 리턴값과 equals() 리턴 값이 같은 경우 동일 객체로 간주 합니다.
• 따라서, hashCode()와 equals() 메소드를 오버라이드 해서 사용할 떄도 있습니다.
• HashMap은 성능이 우수하고, 멀티 스레드 환경을 지원하지 않습니다.(동기화 기능 X)

기본 예제

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
        // 객체 추가 : put(K,V)
        map.put("아메리카노", 3000);
        map.put("라떼", 3500);
        // 객체 찾기 : get(K) - return V
        System.out.println("값 읽기 : " + map.get("아메리카노"));
        // 객체 삭제 : remove(K) - return 삭제한 K의 V
        System.out.println("값 제거 : " + map.remove("라떼"));
        // 없는 값을 추가/삭제하면 null 값 반환
        System.out.println("값 읽기 : " + map.get("돌체라떼"));
        System.out.println("값 제거 : " + map.remove("돌체라떼"));
    }
}

기본 예제

import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
        map.put("양콩미", 99);
        map.put("홍길동", 55);
        map.put("한석봉", 80);
        map.put("이순신", 96);
        map.put("홍길동", 88);
        System.out.println("총 Entry 수 : " + map.size()); // 4
        // 객체 찾기 (List는 인덱스로 찾지만 Map은 키 값으로 찾는다.)
        System.out.println(map.get("홍길동")); // 키가 같기 때문에 값이 나중의 값으로 대체됨
        // Map을 순회하는 방법 : 향상된 for문 사용
        for(String key : map.keySet()) { // 모든 키를 Set 객체에 담아서 리턴
            System.out.println(key + " : " + map.get(key));
        }
        // Map을 순회하는 방법 2 : 반복자로 순회하는 방법(iterator)
        Set<String> keySet = map.keySet();
        Iterator<String> iterator = keySet.iterator();
        while(iterator.hasNext()) { // 키가 다음에 있는지 확인  ( 다음에 키가 존재하는지 확인 )
            String key = iterator.next(); // 키를 가져옴
            System.out.println(key + " : " + map.get(key));
        }
        // 객체 삭제
        map.remove("홍길동"); // 키로 Map.Entry를 제거
        System.out.println("총 Entry 수 : " + map.size());
        // 값을 수정하는 메소드
        map.replace("이순신", 91);
        // Map.Entry 전체 삭제
        map.clear();
        System.out.println("총 Entry 수 : " + map.size());
    }
}

응용 예제(카페 메뉴 만들기)

public class MenuInfo{
    String name;    // 메뉴명
    int price;     // 가격
    String group; // 분류
    String desc; // 설명

    public MenuInfo(String name, int price, String group, String desc) {
        this.name = name;
        this.price = price;
        this.group = group;
        this.desc = desc;
    }
}

import java.util.Map;
import java.util.Scanner;
import java.util.TreeMap;

// [1] 메뉴보기 [2] 메뉴조회 [3] 메뉴추가 [4]메뉴삭제 [5]메뉴수정 [6]종료
public class Main {
    Map<String, MenuInfo> map = new TreeMap<>();
    public static void main(String[] args) {
        Main coffee = new Main();
        coffee.makeMenu();
        coffee.selectMenu();
    }

    void makeMenu() {
        map.put("아메리카노", new MenuInfo("아메리카노", 3500, "커피", "씁쓸한 맛"));
        map.put("라떼", new MenuInfo("라떼", 4000, "커피", "고소한 맛"));
        map.put("카라멜마끼아또", new MenuInfo("카라멜마끼아또", 4300, "커피", "달달한 맛"));
    }

    void selectMenu() {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        while(true) {
            System.out.println("메뉴를 선택 하세요.");
            System.out.print("[1] 메뉴보기 [2] 메뉴조회 [3] 메뉴추가 [4]메뉴삭제 [5]메뉴수정 [6]종료 : ");
            int selMenu = sc.nextInt();
            String menu = "";
            switch(selMenu) {
                case 1 :
                    System.out.println("======== 메뉴 보기 ========");
                    for(String key : map.keySet()) {
                        System.out.println("메뉴 : " + map.get(key).name);
                        System.out.println("가격 : " + map.get(key).price);
                        System.out.println("분류 : " + map.get(key).group);
                        System.out.println("설명 : " + map.get(key).desc);
                        System.out.println("--------------------------");
                    }
                    break;
                case 2 :
                    System.out.print("조회할 메뉴 선택 : ");
                    menu = sc.next();
                    if(map.containsKey(menu)) { // map에 키가 존재하는지 확인 (boolean)
                        System.out.println("메뉴 : " + map.get(menu).name);
                        System.out.println("가격 : " + map.get(menu).price);
                        System.out.println("분류 : " + map.get(menu).group);
                        System.out.println("설명 : " + map.get(menu).desc);
                        System.out.println("--------------------------");
                    } else System.out.println("선택하신 메뉴는 존재하지 않습니다.");
                    break;
                case 3 :
                    System.out.print("추가할 메뉴를 입력 하세요 : ");
                    menu = sc.next();
                    if(map.containsKey(menu)) {
                        System.out.println("해당 메뉴가 이미 존재합니다.");
                    }else {
                        System.out.print("가격 : ");
                        int price = sc.nextInt();
                        System.out.print("분류 : ");
                        String group = sc.next();
                        sc.nextLine(); // 버퍼 비우기
                        System.out.print("설명 : ");
                        String desc = sc.nextLine();
                        map.put(menu,new MenuInfo(menu, price, group, desc));
                    }
                    break;
                case 4 :
                    System.out.print("삭제할 메뉴를 입력 하세요 : ");
                    menu = sc.next();
                    if(map.containsKey(menu)) {
                        map.remove(menu);
                        System.out.println(menu + "을(를) 삭제하였습니다.");
                    }else System.out.println("삭제 할 메뉴가 없습니다.");
                    break;
                case 5 :
                    System.out.print("수정할 메뉴를 입력 하세요 ; ");
                    menu = sc.next();
                    if(map.containsKey(menu)) {
                        System.out.print("메뉴 : ");
                        String name = sc.next();
                        System.out.print("가격 : ");
                        int price = sc.nextInt();
                        System.out.print("분류 : ");
                        String group = sc.next();
                        sc.nextLine(); // 버퍼 비우기
                        System.out.print("설명 : ");
                        String desc = sc.nextLine();
                        map.replace(menu,new MenuInfo(name, price, group, desc));
                    } else System.out.println("수정할 메뉴가 없습니다.");
                    break;
                case 6 :
                    System.out.println("메뉴를 종료 합니다.");
                    return;
            }
        }
    }
}

HashTable

• HashMap 내부 구조와 동일하며, 멀티 스레드를 지원합니다.

Properties

• 정보를 "파일"에 저장하거나 읽기 위한 용도로 사용하기 위해 key와 value 모두 문자열로만 구성 합니다.
• Properties는 HashTable을 상속 받아 사용 합니다.

import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.net.URLDecoder;
import java.util.Properties;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Properties properties = new Properties(); // HashTable 에서 상속 받음 (K,V 모두 문자열)
        String path = Main.class.getResource("../회원정보예제0105/database.properties").getPath(); // 상대경로(내 위치를 기준)
        path = URLDecoder.decode(path, "utf-8"); // == 한글이 포함 될 경우 인식을 못하기 때문에 utf-8로 디코딩하겠다.
        properties.load(new FileReader(path));
        String driver = properties.getProperty("driver");
        String url = properties.getProperty("url");
        String username = properties.getProperty("username");
        String password = properties.getProperty("password");
        System.out.println("driver : " + driver);
        System.out.println("url : " + url);
        System.out.println("username : " + username);
        System.out.println("password : " + password);
    }
}

driver=oracle.jdbc.OracleDriver
url=jdbc:oracle:thin:@local:1521:xe
username=scott
password=tiger