일급 컬렉션이란?

[sangjun121]

📆 일자: 26년 7월 20일(월)

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오늘의 질문

일급 컬렉션이란 무엇이며, 왜 사용하는지 자유롭게 서술해주세요.

[k9425mino]

일급 컬렉션이란 무엇이며, 왜 사용하는지 자유롭게 서술해주세요.

먼저 컬렉션이란 여러 개의 데이터를 하나로 묶어 관리하는 자료구조이다.

List<Product> products;
List<Student> students;
Set<String> tags;
Map<String, Integer> scores;

컬렉션을 사용하면 여러 데이터를 편리하게 저장하고 조회할 수 있다.

하지만 컬렉션을 그대로 사용하면, 컬렉션과 관련된 규칙과 로직이 프로그램의 여러 곳에 흩어질 수 있다는 문제가 있다.

예를 들어 학생 점수 목록에는 다음과 같은 규칙이 존재한다면,

• 점수는 0점 이상 100점 이하여야 한다.
• 점수 목록은 비어 있을 수 없다.
• 평균 점수를 계산할 수 있다.
• 가장 높은 점수를 구할 수 있다.

이러한 규칙을 List<Integer>를 사용하는 각각의 클래스에서 직접 처리하면 동일한 검증 코드와 계산 코드가 반복될 수 있다. 또한 특정 코드에서 검증을 빠뜨리면 올바르지 않은 점수 목록이 프로그램 내부에서 사용될 가능성도 있다.

일급 컬렉션이란 컬렉션을 단순한 자료구조로 사용하지 않고, 하나의 독립적인 객체로 다루는 설계 방식이다. 즉, List, Set, Map 같은 컬렉션을 그대로 여러 곳에 전달하는 것이 아니라 컬렉션을 감싸는 전용 클래스를 만드는 것이다.

예를 들어 점수 목록을 단순히 다음과 같이 사용할 수 있다.

List<Integer> scores = List.of(80, 90, 100);

이를 일급 컬렉션으로 만들면 다음과 같이 표현할 수 있다.

public class Scores {

   private final List<Integer> scores;
   
   public Scores(List<Integer> scores) {
      validateNotEmpty(scores);
      validateRange(scores);
      this.scores = List.copyOf(scores);
   }
   
   private void validateNotEmpty(List<Integer> scores) {
      if (scores == null || scores.isEmpty()) {
         throw new IllegalArgumentException(
                  "점수 목록은 비어 있을 수 없습니다."
         );
      }
   }

   private void validateRange(List<Integer> scores) {
      boolean hasInvalidScore = scores.stream()
               .anyMatch(score -> score < 0 || score > 100);
      
      if (hasInvalidScore) {
         throw new IllegalArgumentException(
                  "점수는 0점 이상 100점 이하여야 합니다."
         );
      }
   }

   public double average() {
      return scores.stream()
               .mapToInt(Integer::intValue)
               .average()
               .orElseThrow();
   }

   public int highestScore() {
      return score.stream()
               .mapToInt(Integer::intValue)
               .max()
               .orElseThrow()
   }
}

이제 사용하는 쪽에서는 내부의 List<Integer>를 직접 조작하지 않고 Scores 객체에게 필요한 작업을 요청할 수 있다.

일급 컬렉션을 사용하면 가장 먼저 컬렉션에 명확한 의미를 부여할 수 있다. List<Integer>만 보았을 때는 이 숫자들이 점수인지, 나이인지, 상품 가격인지 바로 알기 어렵다. 반면 Scores라는 타입을 사용하면 해당 객체가 점수 목록을 나타낸다는 사실을 쉽게 이해할 수 있다.

또한 컬렉션에 적용되는 유효성 검증을 한곳에서 관리할 수 있다. Scores 객체가 생성될 때 점수의 범위와 빈 목록 여부를 검사하기 때문에, 생성된 Scores 객체는 항상 정해진 규칙을 만족한다고 신뢰할 수 있다. 그 결과 다른 클래스에서는 점수를 사용할 때마다 같은 검증을 반복할 필요가 없다.

컬렉션과 관련된 행위를 한곳에 모을 수 있다는 점도 장점이다. 평균 계산, 최고 점수 조회, 특정 점수 포함 여부 등 점수 목록과 직접 관련된 기능을 Scores 내부에 배치하면 데이터와 기능이 서로 가까워진다. 이를 통해 코드의 응집도가 높아지고, 관련 로직을 찾거나 수정하기도 쉬워진다.

일급 컬렉션은 외부에서 내부 컬렉션을 임의로 변경하는 것을 막는 데에도 도움이 된다. 예제에서는 생성자로 전달받은 리스트를 List.copyOf()를 사용하여 복사했다. 따라서 외부에서 원본 리스트를 수정하더라도 Scores 내부의 상태에는 영향을 줄 수 없다. 이처럼 객체가 자신의 상태를 직접 관리하도록 하면 예상하지 못한 데이터 변경을 방지할 수 있다.

다만 컬렉션이 사용된다고 해서 항상 일급 컬렉션을 만들어야 하는 것은 아니다 특별한 규칙이나 행위가 없고, 한 번만 간단하게 사용하는 컬렉션이라면 컬렉션 그대로 사용하는 것이 더 단순할 수 있다. 반면 컬렉션에 크기 제한, 중복 제한, 값의 범위, 계산 로직 등의 규칙이 존재하거나 동일한 컬렉션 로직이 여러 곳에서 반복된다면 일급 컬렉션을 도입하는 것이 효과적이다.

[9ga0]

일급 컬렉션이란 무엇이며, 왜 사용하는지 자유롭게 서술해주세요.

일급 컬렉션이란, 컬렉션을 Wrapping하면서, 그 외 다른 멤버 변수가 없는 상태의 객체를 의미한다.

일급 컬렉션의 목적은 단순한 데이터 바구니(자료구조)에서 벗어나, 도메인 규칙을 포함하는 도메인 객체로 승격시키는 것이다.

예시)

//단순한 바구니
//아래 코드를 처음 읽는 사람은 로직을 끝까지 해석해야만 의도를 유추할 수 있다.
int maxPosition = cars.stream()
		.mapToInt(Car::getPosition)
		.max()
		.orElse(0);

List<Car> winners = cars.stream()
		.filter(car ->car.getPosition() == maxPosition)
		.collect(Collectors.toList());

//일급컬렉션
//명확한 의사소통
//'어떻게(How)' 구하는지는 알 필요없이, '무엇(What)'을 하는지만 코드로 명확히 읽힌다.
List<Car> winners = cars.findWinners();

Q. 왜 컬렉션 이외의 상태를 가지면 안 될까? 또 컬렉션만을 상태로
->다른 상태를 가지게 된다면 다른 상태 관리라는 책임이 추가되며 응집도가 낮아진다.

Q. 컬렉션만을 상태로 가진다면 모두 일급 컬렉션인가?
->일급 컬렉션은 컬렉션 데이터의 캡슐화랑 관련 행위의 응집화라고 볼 수 있다. 컬렉션만이 아닌, 관련 비즈니스 로직도 함께 해야 한다.

Q. 일급컬렉션의 장점?
일급컬렉션을 사용함으로써, 중복 비즈니스 로직을 제거하여 유지보수성을 높일 수 있고, 이름 부여를 통해 명확한 의사소통이 가능하다. 또한 객체 생성 시점에 유효성을 검증하여 데이터의 신뢰성을 확보하며 도메인 규칙을 보장하고, 내부 데이터를 보호하고 멀티스레드 환경 등에서 안전성을 높여 불변성을 보장한다.

Q. 일급컬렉션을 언제 사용하는 게 좋을까?
비즈니스 규칙 없이 데이터를 계층 간 전달하는 DTO같이, 단순한 데이터 나열이라면 오버 엔지니어링이 될 수 있다. 따라서 비즈니스 규칙이 포함된 컬렉션일 때 사용하는 것이 좋다.

(https://www.youtube.com/watch?v=0sDoo2ChST4 의 강연 내용을 참고)
--->각 장점에 대한 예시들도 이해하고 싶었으나, 졸려서 다음에 이어하도록 하겠습니다..!😴

[gundoan]

일급 컬렉션이란?

Collection 을 단 하나의 필드로만 가지는 전용 래퍼 클래스를 만드는 객체지향 설계 패턴이다.

단순히 데이터를 모아두는 바구니인 컬렉션을 , 자신의 데이터에 책임을 지고 스스로 검증과 계산(비지니스 로직)을 수행하는 객체로 승격시킨다.

수동적 → 주체적

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일급 컬렉션은 왜 단 하나의 필드(컬렉션)을 갖는가?

단 하나의 컬렉션에 관한 역할에 집중하기 위해.

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장점

1. 데이터와 비지니스 로직 응집도 향상
2. 데이터 불변성 제공 가능
3. 생성자 내부 검증을 통해 유효한 상태임을 보장

[eunji719]

일급컬렉션이란? 왜 사용할까?

우선, 컬렉션이란 여러개의 데이터를 하나로 묶어 관리하는 객체를 말한다. 자바에서는 대표적으로 list ,Set ,Map 이런 것을 컬렉션이라고 말한다. 일급 컬렉션이란 하나의 컬렉션을 하나의 클래스로 감싸고, 그 외 다른 멤버 변수를 두지 않는 객체를 말한다. 즉, 컬렉션 자체를 하나의 객체로 취급하여 컬렉션과 관련된 데이터와 비즈니스 로직을 함께 한 클래스 안에서 관리하는 객체지향 설계 기법이다. 이를 사용하면, 컬렉션과 관련된 검증,조회,추가,삭제 등의 기능을 하나의 클래스에 모아서 관리할 수 있어 중복 코드가 줄어든다. 또한 외부에서 컬렉션을 직접 수정하지 못하게 막아 캡슐화를 보장한다.