[Java] Map 자세히 알아보기

인터페이스란 무엇인가?

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Java 프로그래밍에서 추상화된 형태를 제공하는데, 구체적인 구현이나 동작은 해당 인터페이스를 구현한 클래스에서 이루어진다. 

 

- 인터페이스는 일종의 계약(Contract)으로, 클래스가 따라야 하는 메서들의 명세를 제공한다

- 메서드의 이름, 매개변수, 반환 유형은 정의되지만 실제 구현은 제공하지 않는다.

- 인터페이스는 추상화된 형태이며, 구현체에서 실제 동작을 제공해야한다.

 

인터페이스로는 인스턴스를 생성할 수 없다.

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- 인터페이스는 추상화된 형태이기 때문에 객체를 직접적으로 생성할 수 없다. 객체를 생성하려면 해당 인터페이스를 구현한 클래스가 필요하다

- 인터페이스는 단지 메서드의 정의만을 포함하고 있기 때문에, 객체의 상태나 특정한 동작 구현을 가지지 않는다

- 객체 생성을 위해서는 실제 구현을 갖춘 클래스가 필요하다. 이 클래스는 인터페이스의 메서들을 구현하여야 한다.

 

추상화

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- 복잡한 자료, 모듈, 시스템 등으로부터 핵심적인 개념 또는 기능을 가추려 내는 것

- 어떤 작업을 수행할 때 그 이면에 존재하는 복잡한 것들을 간단한 것처럼 보이게 만들어 주는 것.

- 참고: https://velog.io/@ha0kim/2020-12-21

 

Map

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- Map은 Java에서 키-값(key-value)쌍을 저장하는 데이터 구조

- 각각의 키는 유일해야 하며, 키와 값은 일대일 관계를 가진다. 따라서 키를 통해 값에 접근할 수 있다.

- Map은 Hash Map, Tree Map, Linked Hash Map 등 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 이들은 각각 다른 방식으로 키와 값을 저장하고 관리한다.

 

- Hash Map: 해시 함수를 사용하여 데이터를 저장하고, 키를 해시맵 내의 인덱스로 매핑하여 빠른 검색이 가능하다

- Tree Map: 이진 검색 트리(Binary Search Tree) 구조를 사용하여 키를 정렬된 상태로 저장하여 검색, 삽입, 삭제에 빠른 성능을 제공한다

- Licked Hash Map: 해시맵과 연결 리스트를 결합하여 순서를 유지하면서도 해시 맵의 빠른 검색 기능을 제공한다

 

Map 인터페이스는 키-값 쌍을 저장하는 자료구조를 정의하고 있지만, 실제로 메소드의 구현은 없습니다.

따라서 Map 인터페이스에 정의된 추상화된 메서드들인 put, putAll, get 등과 같은 메서드를 사용하려면,

이 인터페이스를 구현한 구체적인 클래스인 HashMap, TreeMap, LinkedHashMap 등을 사용해야 한다.

Map<Long, Member> store = new HashMap<>();
store.put(1L, new Member("John"));
Member member = store.get(1L);

 

예를들어, HashMap은 map 인터페이스를 구현한 구현체 중 하나이며, Map 에서 정의된 메서드들을 구현하고 있습니다. 따라서 HashMap 클래스의 인스턴스를 생성하고 Map 인터페이스의 참조로 사용하면 Map 에서 정의된 put, putAll, get 등과 같은 메서드들 사용할 수 있게 된다.

 

Java Docs Map

* java v17 Docs : https://docs.oracle.com/en/java/javase/17/docs/api/java.base/java/util/Map.html

 

Map - Interface

 

Map 추상화 메서드 (Abstract Methods)

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Abstract Methods

 

Map 인터페이스를 구현한 구체적인 클래스

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All Known Implementing Classes:

 

 

Hash Map

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HashMap은 Map 인터페이스 구현한 해시맵의 일종. 키와 값을 해시 테이블에 저장하여 빠른 검색 성능을 제공한다.

 

HashMap은 배열과 연결 리스트혹은 트리로 구성된 버킷 배열을 사용하여 데이터를 저장한다. 해시 함수를 사용하여 각 키를 해시 코드로 변환하고, 해당 코드에 맞는 버킷에 값을 저장한다. 충돌이 발생할 경우, 연결 리스트 또는 트리를 사용하여 충돌을 해결하고 값을 저장한다.

 

Hash Map