배열과 컬렉션 순회
보통 배열과 컬렉션의 요소를 탐색할 때 아래와 같이 사용합니다.
// some list
List<String> list = new ArrayList<>();
// 컬렉션을 순회하는 방법 - for loop
for (Iterator<String> iterator = list.iterator(); iterator.hasNext(); ) {
String element = iterator.next();
// do something
}
// 컬렉션을 순회하는 방법 - while loop
Iterator<String> iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
String element = iterator.next();
// do something
}
// 배열을 순회하는 방법
String[] arr = new String[]{"a", "b", "c"};
for (int index = 0; index < arr.length; index++) {
String element = arr[index];
// do something
}
위 코드를 보면 반복자(iterator)나 인덱스 탐색을 위한 변수들은 코드를 지저분하게 만들 수 있고 실제로 필요한 원소(element)를 얻기 위한 부수적인 코드일 뿐입니다. 혹시라도 잘못된 변수 사용으로 인해 예상치 못한 오류가 발생할 수 있습니다.
for-each
실제로 필요한 것은 컬렉션 또는 배열의 원소(element)이므로 대부분 for-each
문을 사용하면 좋습니다. for-each 문은 향상된 for 문(enhanced for statement)이라는 정식 명칭을 가지고 있으며 반복자와 인덱스 변수를 사용하지 않아 코드가 깔끔하고 잘못된 변수 사용으로 오류가 발생할 일도 없습니다.
// 기존의 for loop
for (int index = 0; index < arr.length; index++) {
String element = arr[index];
// do something
}
// for each
for (String element : arr) {
// do something
}
여기서 콜론(:)은 “안의(in)” 라고 읽습니다. 위 코드는 “arr 배열 안의 각 원소 element” 라고 읽으면 되겠네요. 한편 컬렉션을 중첩하여 2중으로 순회해야 한다면 for-each
문의 장점은 더 커집니다.
// 2중 for each
for (Suit suit : suits) {
for (Rank rank : ranks) {
deck.add(new Card(suit, rank));
}
}
for-each를 사용할 수 없는 상황
아쉽게도 for-each
문장을 사용할 수 없는 상황이 있습니다.
필터링: Filtering, 컬렉션을 순회하면서 선택된 엘리먼트를 제거해야 한다면 아래와 같이 반복자(iterator)를 명시적으로 사용해야만 합니다. remove 메서드를 호출해야 하기 때문인데요.
foreach 문장을 사용하여 리스트 자체를 수정하게 되는 경우에는 ConcurrentModificationException
이 발생할 겁니다. 기본적으로 리스트는 순회중인 상태에서 자기 자신에 대한 삭제와 같은 변경을 할 수 없게 되어 있습니다. 따라서 Iterator
를 사용해야 합니다.
// some list
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("a"); list.add("b"); list.add("c");
for (Iterator<String> iterator = list.iterator(); iterator.hasNext(); ) {
String element = iterator.next();
if(element.equals("a")) {
iterator.remove();
}
// do something
}
하지만 Java 8
부터는 Collection의 removeIf
메서드를 이용하여 컬렉션을 명시적으로 순회하지 않아도 됩니다.
// Lambda
list.removeIf(s -> s.equals("a"));
// 위 코드를 풀어서 표현하면,
list.removeIf(new Predicate<String>() {
@Override
public boolean test(String s) {
return s.equals("a");
}
});
변형: Transforming, 그리고 순회하면서 그 원소의 값 일부나 전체를 변경해야 한다면 반복자 혹은 배열의 인덱스를 사용해야 합니다.
// some array
String[] arr = new String[]{"a", "b", "c"};
// index를 사용할 수 밖에 없다.
for (int index = 0; index < arr.length; index++) {
String s = arr[index];
if(s.equals("a")) {
arr[index] = "d";
}
}
병렬 순회: Parallel iteration, 마지막으로 여러 개의 컬렉션을 병렬적으로 순회해야 한다면 각각의 반복자와 인덱스 변수를 사용하여 엄격하고 명시적으로 제어해야 합니다. 그렇지 않으면 아래와 같은 문제가 발생할 수 있습니다.
enum Suit {
CLUB, DIAMOND, HEART, SPADE
}
enum Rank {
ACE, DEUCE, THREE, FOUR,
// ... 생략
QUEEN, KING
}
List<Card> deck = new ArrayList<>();
List<Suit> suits = Arrays.asList(Suit.values());
List<Rank> ranks = Arrays.asList(Rank.values());
for (Iterator<Suit> i = suits.iterator(); i.hasNext(); ) {
for (Iterator<Rank> j = ranks.iterator(); j.hasNext(); ) {
// next 메서드가 숫자(suit) 하나당 불려야 하는데
// 카드(Rank) 하나당 불리고 있다.
deck.add(new Card(i.next(), j.next()));
}
}
반복자의 next
메서드가 Suit를 탐색하는 루프 1회마다 불려야 하는데, Rank를 탐색하는 루프가 수행될 때마다 불리고 있어서 결국 모든 숫자(Suit)를 탐색하게 되어 NoSuchElementException
이 발생하게 됩니다.
위에서 살펴본 상황에 속하게 될 경우 일반적인 for 문을 사용해야 합니다. for-each
문은 컬렉션과 배열은 물론 Iterable
인터페이스를 구현한 객체라면 무엇이든 순회할 수 있습니다.