Java와 Kotlin의 컬렉션
컬렉션(Collections)은 해결하려는 문제에 중요하며 일반적으로 함께 조작되는, 가변적인 수의 항목(0개 포함) 그룹입니다. 이 가이드에서는 Java와 Kotlin의 컬렉션 개념 및 연산을 설명하고 비교합니다. 이를 통해 Java에서 Kotlin으로 마이그레이션하고 Kotlin스러운 방식으로 코드를 작성하는 데 도움이 될 것입니다.
이 가이드의 첫 번째 부분에는 Java와 Kotlin에서 동일한 컬렉션에 대한 연산(operations)의 간략한 용어집(glossary)이 포함되어 있습니다. 이는 Java와 Kotlin에서 동일한 연산과 Kotlin에만 존재하는 연산으로 나뉩니다. 가이드의 두 번째 부분은 가변성(Mutability)부터 시작하며, 특정 사례를 통해 몇 가지 차이점을 설명합니다.
컬렉션에 대한 소개는 컬렉션 개요를 참조하거나, Kotlin 개발자 옹호자(Developer Advocate)인 Sebastian Aigner의 비디오를 시청하십시오.
NOTE
아래 모든 예제는 Java 및 Kotlin 표준 라이브러리 API만 사용합니다.
Java와 Kotlin에서 동일한 연산
Kotlin에는 Java의 해당 연산과 똑같이 보이는 컬렉션 연산이 많이 있습니다.
리스트, 세트, 큐, 덱 연산
설명 | 일반적인 연산 | 더 많은 Kotlin 대안 |
---|---|---|
요소 또는 요소들 추가 | add() , addAll() | plusAssign (+= ) 연산자 사용: collection += element , collection += anotherCollection . |
컬렉션에 요소 또는 요소들이 포함되어 있는지 확인 | contains() , containsAll() | in 키워드를 사용하여 contains() 를 연산자 형식으로 호출: element in collection . |
컬렉션이 비어 있는지 확인 | isEmpty() | isNotEmpty() 를 사용하여 컬렉션이 비어 있지 않은지 확인합니다. |
특정 조건에 따라 제거 | removeIf() | |
선택된 요소만 남김 | retainAll() | |
컬렉션의 모든 요소 제거 | clear() | |
컬렉션에서 스트림 가져오기 | stream() | Kotlin은 자체 스트림 처리 방식을 가지고 있습니다: 시퀀스 및 map() , filter() 와 같은 메서드. |
컬렉션에서 이터레이터 가져오기 | iterator() |
맵 연산
설명 | 일반적인 연산 | 더 많은 Kotlin 대안 |
---|---|---|
요소 또는 요소들 추가 | put() , putAll() , putIfAbsent() | Kotlin에서 map[key] = value 할당은 put(key, value) 와 동일하게 동작합니다. 또한, plusAssign (+= ) 연산자를 사용할 수 있습니다: map += Pair(key, value) 또는 map += anotherMap . |
요소 또는 요소들 교체 | put() , replace() , replaceAll() | put() 및 replace() 대신 인덱싱 연산자 map[key] = value 를 사용하세요. |
요소 가져오기 | get() | 인덱싱 연산자를 사용하여 요소를 가져오세요: map[index] . |
맵에 요소 또는 요소들이 포함되어 있는지 확인 | containsKey() , containsValue() | in 키워드를 사용하여 contains() 를 연산자 형식으로 호출: element in map . |
맵이 비어 있는지 확인 | isEmpty() | isNotEmpty() 를 사용하여 맵이 비어 있지 않은지 확인합니다. |
요소 제거 | remove(key) , remove(key, value) | minusAssign (-= ) 연산자를 사용하세요: map -= key . |
맵의 모든 요소 제거 | clear() | |
맵에서 스트림 가져오기 | 항목, 키, 값에 대한 stream() |
리스트에만 존재하는 연산
설명 | 일반적인 연산 | 더 많은 Kotlin 대안 |
---|---|---|
요소의 인덱스 가져오기 | indexOf() | |
요소의 마지막 인덱스 가져오기 | lastIndexOf() | |
요소 가져오기 | get() | 인덱싱 연산자를 사용하여 요소를 가져오세요: list[index] . |
서브리스트 가져오기 | subList() | |
요소 또는 요소들 교체 | set() , replaceAll() | set() 대신 인덱싱 연산자를 사용하세요: list[index] = value . |
약간 다른 연산
모든 컬렉션 타입에 대한 연산
설명 | Java | Kotlin |
---|---|---|
컬렉션 크기 가져오기 | size() | count() , size |
중첩 컬렉션 요소에 대한 평면 액세스 가져오기 | collectionOfCollections.forEach(flatCollection::addAll) 또는 collectionOfCollections.stream().flatMap().collect() | flatten() 또는 flatMap() |
모든 요소에 주어진 함수 적용 | stream().map().collect() | map() |
컬렉션 요소에 제공된 연산을 순차적으로 적용하고 누적된 결과 반환 | stream().reduce() | reduce() , fold() |
분류기에 따라 요소 그룹화 및 개수 세기 | stream().collect(Collectors.groupingBy(classifier, counting())) | eachCount() |
조건에 따라 필터링 | stream().filter().collect() | filter() |
컬렉션 요소가 조건을 충족하는지 확인 | stream().noneMatch() , stream().anyMatch() , stream().allMatch() | none() , any() , all() |
요소 정렬 | stream().sorted().collect() | sorted() |
처음 N개 요소 가져오기 | stream().limit(N).collect() | take(N) |
조건자로 요소 가져오기 | stream().takeWhile().collect() | takeWhile() |
처음 N개 요소 건너뛰기 | stream().skip(N).collect() | drop(N) |
조건자로 요소 건너뛰기 | stream().dropWhile().collect() | dropWhile() |
컬렉션 요소 및 해당 값으로 맵 빌드 | stream().collect(toMap(keyMapper, valueMapper)) | associate() |
위에 나열된 모든 연산을 맵에서 수행하려면 먼저 맵의 entrySet
을 가져와야 합니다.
리스트 연산
설명 | Java | Kotlin |
---|---|---|
리스트를 자연 정렬 순서로 정렬 | sort(null) | sort() |
리스트를 내림차순으로 정렬 | sort(comparator) | sortDescending() |
리스트에서 요소 제거 | remove(index) , remove(element) | removeAt(index) , remove(element) 또는 collection -= element |
리스트의 모든 요소를 특정 값으로 채우기 | Collections.fill() | fill() |
리스트에서 고유 요소 가져오기 | stream().distinct().toList() | distinct() |
Java 표준 라이브러리에 존재하지 않는 연산
zip()
,unzip()
– 컬렉션을 변환합니다.aggregate()
– 조건에 따라 그룹화합니다.takeLast()
,takeLastWhile()
,dropLast()
,dropLastWhile()
– 조건자에 따라 요소를 가져오거나 제거합니다.slice()
,chunked()
,windowed()
– 컬렉션의 특정 부분을 가져옵니다.- 더하기(
+
) 및 빼기(-
) 연산자(operators)](collection-plus-minus.md) – 요소를 추가하거나 제거합니다.
zip()
, chunked()
, windowed()
및 일부 다른 연산에 대해 자세히 알아보려면 Sebastian Aigner의 Kotlin의 고급 컬렉션 연산에 대한 다음 비디오를 시청하십시오.
가변성
Java에는 가변(mutable) 컬렉션이 있습니다:
// Java
// This list is mutable!
public List<Customer> getCustomers() { ... }
부분적으로 가변적인 컬렉션:
// Java
List<String> numbers = Arrays.asList("one", "two", "three", "four");
numbers.add("five"); // Fails in runtime with `UnsupportedOperationException`
그리고 불변(immutable) 컬렉션:
// Java
List<String> numbers = new LinkedList<>();
// This list is immutable!
List<String> immutableCollection = Collections.unmodifiableList(numbers);
immutableCollection.add("five"); // Fails in runtime with `UnsupportedOperationException`
위의 마지막 두 코드 조각을 IntelliJ IDEA에 작성하면, IDE가 불변 객체를 수정하려고 한다고 경고할 것입니다. 이 코드는 컴파일되지만 런타임에 UnsupportedOperationException
과 함께 실패합니다. 타입만 봐서는 컬렉션이 가변적인지 알 수 없습니다.
Java와 달리 Kotlin에서는 필요에 따라 가변 컬렉션 또는 읽기 전용 컬렉션을 명시적으로 선언합니다. 읽기 전용 컬렉션을 수정하려고 하면 코드가 컴파일되지 않습니다:
// Kotlin
val numbers = mutableListOf("one", "two", "three", "four")
numbers.add("five") // This is OK
val immutableNumbers = listOf("one", "two")
//immutableNumbers.add("five") // Compilation error - Unresolved reference: add
Kotlin 코딩 컨벤션 페이지에서 불변성에 대해 더 자세히 알아보세요.
공변성
Java에서는 하위 타입의 컬렉션을 상위 타입 컬렉션을 받는 함수에 전달할 수 없습니다. 예를 들어, Rectangle
이 Shape
를 확장하는 경우, Rectangle
요소 컬렉션을 Shape
요소 컬렉션을 받는 함수에 전달할 수 없습니다. 코드를 컴파일 가능하게 만들려면 ? extends Shape
타입을 사용하여 함수가 Shape
의 모든 상속자를 포함하는 컬렉션을 받을 수 있도록 합니다:
// Java
class Shape {}
class Rectangle extends Shape {}
public void doSthWithShapes(List<? extends Shape> shapes) {
/* If using just List<Shape>, the code won't compile when calling
this function with the List<Rectangle> as the argument as below */
}
public void main() {
var rectangles = List.of(new Rectangle(), new Rectangle());
doSthWithShapes(rectangles);
}
Kotlin에서 읽기 전용 컬렉션 타입은 공변(covariant)입니다. 이는 Rectangle
클래스가 Shape
클래스를 상속하는 경우, List<Shape>
타입이 필요한 모든 곳에서 List<Rectangle>
타입을 사용할 수 있음을 의미합니다. 다시 말해, 컬렉션 타입은 요소 타입과 동일한 하위 타입 관계를 가집니다. 맵(Map)은 값(value) 타입에는 공변적이지만 키(key) 타입에는 공변적이지 않습니다. 가변 컬렉션은 공변적이지 않습니다. 이는 런타임 오류로 이어질 수 있습니다.
// Kotlin
open class Shape(val name: String)
class Rectangle(private val rectangleName: String) : Shape(rectangleName)
fun doSthWithShapes(shapes: List<Shape>) {
println("The shapes are: ${shapes.joinToString { it.name }}")
}
fun main() {
val rectangles = listOf(Rectangle("rhombus"), Rectangle("parallelepiped"))
doSthWithShapes(rectangles)
}
컬렉션 타입에 대해 여기서 더 자세히 알아보세요.
범위와 진행
Kotlin에서는 범위(ranges)를 사용하여 간격(intervals)을 생성할 수 있습니다. 예를 들어, Version(1, 11)..Version(1, 30)
은 1.11
부터 1.30
까지의 모든 버전을 포함합니다. in
연산자를 사용하여 버전이 범위 내에 있는지 확인할 수 있습니다: Version(0, 9) in versionRange
.
Java에서는 Version
이 양쪽 경계에 모두 맞는지 수동으로 확인해야 합니다:
// Java
class Version implements Comparable<Version> {
int major;
int minor;
Version(int major, int minor) {
this.major = major;
this.minor = minor;
}
@Override
public int compareTo(Version o) {
if (this.major != o.major) {
return this.major - o.major;
}
return this.minor - o.minor;
}
}
public void compareVersions() {
var minVersion = new Version(1, 11);
var maxVersion = new Version(1, 31);
System.out.println(
versionIsInRange(new Version(0, 9), minVersion, maxVersion));
System.out.println(
versionIsInRange(new Version(1, 20), minVersion, maxVersion));
}
public Boolean versionIsInRange(Version versionToCheck, Version minVersion,
Version maxVersion) {
return versionToCheck.compareTo(minVersion) >= 0
&& versionToCheck.compareTo(maxVersion) <= 0;
}
Kotlin에서는 범위를 전체 객체로 다룹니다. 두 개의 변수를 만들고 Version
을 이들과 비교할 필요가 없습니다:
// Kotlin
class Version(val major: Int, val minor: Int): Comparable<Version> {
override fun compareTo(other: Version): Int {
if (this.major != other.major) {
return this.major - other.major
}
return this.minor - other.minor
}
}
fun main() {
val versionRange = Version(1, 11)..Version(1, 30)
println(Version(0, 9) in versionRange)
println(Version(1, 20) in versionRange)
}
버전이 최소 버전보다 크거나 같고(>=
) 최대 버전보다 작은(<
)지 확인하는 등 범위의 한 쪽 끝을 제외해야 하는 경우, 이러한 포함 범위는 도움이 되지 않습니다.
여러 기준에 따른 비교
Java에서 여러 기준에 따라 객체를 비교하려면 Comparator
인터페이스의 comparing()
및 thenComparingX()
함수를 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 사람을 이름과 나이에 따라 비교하려면:
class Person implements Comparable<Person> {
String name;
int age;
public String getName() {
return name;
}
public int getAge() {
return age;
}
Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return this.name + " " + age;
}
}
public void comparePersons() {
var persons = List.of(new Person("Jack", 35), new Person("David", 30),
new Person("Jack", 25));
System.out.println(persons.stream().sorted(Comparator
.comparing(Person::getName)
.thenComparingInt(Person::getAge)).collect(toList()));
}
Kotlin에서는 비교하려는 필드를 열거하기만 하면 됩니다:
data class Person(
val name: String,
val age: Int
)
fun main() {
val persons = listOf(Person("Jack", 35), Person("David", 30),
Person("Jack", 25))
println(persons.sortedWith(compareBy(Person::name, Person::age)))
}
시퀀스
Java에서는 다음과 같이 숫자 시퀀스를 생성할 수 있습니다:
// Java
int sum = IntStream.iterate(1, e -> e + 3)
.limit(10).sum();
System.out.println(sum); // Prints 145
Kotlin에서는 _시퀀스(sequences)_를 사용하세요. 시퀀스의 다단계 처리(multi-step processing)는 가능한 경우 지연 실행(lazily)됩니다. 실제 계산은 전체 처리 체인의 결과가 요청될 때만 발생합니다.
fun main() {
// Kotlin
val sum = generateSequence(1) {
it + 3
}.take(10).sum()
println(sum) // Prints 145
}
시퀀스는 일부 필터링 연산을 수행하는 데 필요한 단계 수를 줄일 수 있습니다. Iterable
과 Sequence
의 차이점을 보여주는 시퀀스 처리 예제를 참조하십시오.
리스트에서 요소 제거
Java에서 remove()
함수는 제거할 요소의 인덱스를 받습니다.
정수 요소를 제거할 때는 remove()
함수의 인수로 Integer.valueOf()
함수를 사용하세요:
// Java
public void remove() {
var numbers = new ArrayList<>();
numbers.add(1);
numbers.add(2);
numbers.add(3);
numbers.add(1);
numbers.remove(1); // This removes by index
System.out.println(numbers); // [1, 3, 1]
numbers.remove(Integer.valueOf(1));
System.out.println(numbers); // [3, 1]
}
Kotlin에는 요소 제거의 두 가지 유형이 있습니다: removeAt()
를 사용한 인덱스별 제거와 remove()
를 사용한 값별 제거입니다.
fun main() {
// Kotlin
val numbers = mutableListOf(1, 2, 3, 1)
numbers.removeAt(0)
println(numbers) // [2, 3, 1]
numbers.remove(1)
println(numbers) // [2, 3]
}
맵 순회
Java에서는 forEach
를 통해 맵을 순회할 수 있습니다:
// Java
numbers.forEach((k,v) -> System.out.println("Key = " + k + ", Value = " + v));
Kotlin에서는 for
루프 또는 Java의 forEach
와 유사한 forEach
를 사용하여 맵을 순회합니다:
// Kotlin
for ((k, v) in numbers) {
println("Key = $k, Value = $v")
}
// Or
numbers.forEach { (k, v) -> println("Key = $k, Value = $v") }
비어 있을 수 있는 컬렉션의 첫 번째 및 마지막 항목 가져오기
Java에서는 컬렉션의 크기를 확인하고 인덱스를 사용하여 첫 번째 및 마지막 항목을 안전하게 가져올 수 있습니다:
// Java
var list = new ArrayList<>();
//...
if (list.size() > 0) {
System.out.println(list.get(0));
System.out.println(list.get(list.size() - 1));
}
또한 Deque
및 그 상속자(inheritors)에 대해 getFirst()
및 getLast()
함수를 사용할 수도 있습니다:
// Java
var deque = new ArrayDeque<>();
//...
if (deque.size() > 0) {
System.out.println(deque.getFirst());
System.out.println(deque.getLast());
}
Kotlin에는 특별한 함수인 firstOrNull()
및 lastOrNull()
가 있습니다. 엘비스 연산자(Elvis operator
)를 사용하면 함수의 결과에 따라 즉시 추가 작업을 수행할 수 있습니다. 예를 들어, firstOrNull()
:
// Kotlin
val emails = listOf<String>() // Might be empty
val theOldestEmail = emails.firstOrNull() ?: ""
val theFreshestEmail = emails.lastOrNull() ?: ""
리스트에서 세트 생성
Java에서 List
에서 Set
를 생성하려면 Set.copyOf
함수를 사용할 수 있습니다:
// Java
public void listToSet() {
var sourceList = List.of(1, 2, 3, 1);
var copySet = Set.copyOf(sourceList);
System.out.println(copySet);
}
Kotlin에서는 toSet()
함수를 사용하세요:
fun main() {
// Kotlin
val sourceList = listOf(1, 2, 3, 1)
val copySet = sourceList.toSet()
println(copySet)
}
요소 그룹화
Java에서는 Collectors
함수 groupingBy()
를 사용하여 요소를 그룹화할 수 있습니다:
// Java
public void analyzeLogs() {
var requests = List.of(
new Request("https://kotlinlang.org/docs/home.html", 200),
new Request("https://kotlinlang.org/docs/home.html", 400),
new Request("https://kotlinlang.org/docs/comparison-to-java.html", 200)
);
var urlsAndRequests = requests.stream().collect(
Collectors.groupingBy(Request::getUrl));
System.out.println(urlsAndRequests);
}
Kotlin에서는 groupBy()
함수를 사용하세요:
data class Request(
val url: String,
val responseCode: Int
)
fun main() {
// Kotlin
val requests = listOf(
Request("https://kotlinlang.org/docs/home.html", 200),
Request("https://kotlinlang.org/docs/home.html", 400),
Request("https://kotlinlang.org/docs/comparison-to-java.html", 200)
)
println(requests.groupBy(Request::url))
}
요소 필터링
Java에서 컬렉션에서 요소를 필터링하려면 Stream API를 사용해야 합니다. Stream API에는 intermediate
및 terminal
연산이 있습니다. filter()
는 스트림을 반환하는 intermediate
연산입니다. 컬렉션을 출력으로 받으려면 collect()
와 같은 terminal
연산을 사용해야 합니다. 예를 들어, 키가 1
로 끝나고 값이 10
보다 큰 쌍만 남기려면:
// Java
public void filterEndsWith() {
var numbers = Map.of("key1", 1, "key2", 2, "key3", 3, "key11", 11);
var filteredNumbers = numbers.entrySet().stream()
.filter(entry -> entry.getKey().endsWith("1") && entry.getValue() > 10)
.collect(Collectors.toMap(Map.Entry::getKey, Map.Entry::getValue));
System.out.println(filteredNumbers);
}
Kotlin에서는 필터링이 컬렉션에 내장되어 있으며, filter()
는 필터링된 컬렉션과 동일한 컬렉션 타입을 반환합니다. 따라서 filter()
와 그 조건자(predicate)만 작성하면 됩니다:
fun main() {
// Kotlin
val numbers = mapOf("key1" to 1, "key2" to 2, "key3" to 3, "key11" to 11)
val filteredNumbers = numbers.filter { (key, value) -> key.endsWith("1") && value > 10 }
println(filteredNumbers)
}
맵 필터링에 대해 여기서 더 자세히 알아보세요.
타입별 요소 필터링
Java에서 타입별로 요소를 필터링하고 해당 요소에 대해 작업을 수행하려면, instanceof
연산자로 타입을 확인한 다음 타입 캐스트(type cast)를 수행해야 합니다:
// Java
public void objectIsInstance() {
var numbers = new ArrayList<>();
numbers.add(null);
numbers.add(1);
numbers.add("two");
numbers.add(3.0);
numbers.add("four");
System.out.println("All String elements in upper case:");
numbers.stream().filter(it -> it instanceof String)
.forEach( it -> System.out.println(((String) it).toUpperCase()));
}
Kotlin에서는 컬렉션에 대해 filterIsInstance<NEEDED_TYPE>()
를 호출하기만 하면 되며, 타입 캐스트는 스마트 캐스트(Smart casts
)에 의해 수행됩니다:
// Kotlin
fun main() {
// Kotlin
val numbers = listOf(null, 1, "two", 3.0, "four")
println("All String elements in upper case:")
numbers.filterIsInstance<String>().forEach {
println(it.uppercase())
}
}
조건자 테스트
일부 작업에서는 모든 요소, 아무 요소도, 또는 일부 요소가 조건을 충족하는지 확인해야 합니다. Java에서는 Stream API 함수 allMatch()
, noneMatch()
, anyMatch()
를 통해 이러한 모든 확인을 수행할 수 있습니다:
// Java
public void testPredicates() {
var numbers = List.of("one", "two", "three", "four");
System.out.println(numbers.stream().noneMatch(it -> it.endsWith("e"))); // false
System.out.println(numbers.stream().anyMatch(it -> it.endsWith("e"))); // true
System.out.println(numbers.stream().allMatch(it -> it.endsWith("e"))); // false
}
Kotlin에서는 모든 Iterable
객체에 확장 함수(extension functions) none()
, any()
, all()
이 제공됩니다:
fun main() {
// Kotlin
val numbers = listOf("one", "two", "three", "four")
println(numbers.none { it.endsWith("e") })
println(numbers.any { it.endsWith("e") })
println(numbers.all { it.endsWith("e") })
}
조건자 테스트에 대해 더 자세히 알아보세요.
컬렉션 변환 연산
요소 압축(Zip)
Java에서는 두 컬렉션의 동일한 위치에 있는 요소를 동시에 반복하여 쌍을 만들 수 있습니다:
// Java
public void zip() {
var colors = List.of("red", "brown");
var animals = List.of("fox", "bear", "wolf");
for (int i = 0; i < Math.min(colors.size(), animals.size()); i++) {
String animal = animals.get(i);
System.out.println("The " + animal.substring(0, 1).toUpperCase()
+ animal.substring(1) + " is " + colors.get(i));
}
}
출력으로 요소 쌍을 단순히 출력하는 것보다 더 복잡한 작업을 수행하려면 레코드(Records)를 사용할 수 있습니다. 위 예제에서 레코드는 record AnimalDescription(String animal, String color) {}
가 될 것입니다.
Kotlin에서는 동일한 작업을 수행하기 위해 zip()
함수를 사용하세요:
fun main() {
// Kotlin
val colors = listOf("red", "brown")
val animals = listOf("fox", "bear", "wolf")
println(colors.zip(animals) { color, animal ->
"The ${animal.replaceFirstChar { it.uppercase() }} is $color" })
}
zip()
은 Pair
객체의 리스트를 반환합니다.
NOTE
컬렉션의 크기가 다르면 zip()
의 결과는 더 작은 크기가 됩니다.
더 큰 컬렉션의 마지막 요소는 결과에 포함되지 않습니다.
요소 연결(Associate)
Java에서는 Stream API를 사용하여 요소와 특성을 연결(associate)할 수 있습니다:
// Java
public void associate() {
var numbers = List.of("one", "two", "three", "four");
var wordAndLength = numbers.stream()
.collect(toMap(number -> number, String::length));
System.out.println(wordAndLength);
}
Kotlin에서는 associate()
함수를 사용하세요:
fun main() {
// Kotlin
val numbers = listOf("one", "two", "three", "four")
println(numbers.associateWith { it.length })
}
다음 단계는?
- Kotlin 코안스를 방문하여 Kotlin 구문을 학습하기 위한 연습 문제를 완료하세요. 각 연습 문제는 실패하는 단위 테스트로 생성되며, 이를 통과시키는 것이 여러분의 임무입니다.
- 다른 Kotlin 숙어를 살펴보세요.
- Java to Kotlin 변환기를 사용하여 기존 Java 코드를 Kotlin으로 변환하는 방법을 알아보세요.
- Kotlin의 컬렉션을 살펴보세요.
마음에 드는 숙어(idiom)가 있다면, 풀 리퀘스트(pull request)를 보내 공유해 주시길 바랍니다.