こんにちは、ジェイオンです。

今日は、JCFの定義と特徴について見ていきます。

JCFとは？

JCFはJava Collections Frameworkの略で、多数のデータを簡単かつ効果的に処理できる標準化された 方法を提供するクラスの集合を意味します。つまり、データを保存するデータ構造と、データを処理するアルゴリズムを構造化して、 クラスとして実装したものです。ここで、Collectionsは、データの集合やグループと考えてください。

Framework vs Library

フレームワークは、ソフトウェアの特定の問題を解決するために、相互に連携するクラスとインターフェースの集合'と言えます。 完成されたアプリケーションではなく、プログラマーが完成させるための作業が必要です。一方、ライブラリは、単に利用可能な ツールの集合のことです。

この2つの違いをもう少し詳しく説明すると、フレームワークは全体的な流れを自分自身で把握しており、 ユーザーは必要に応じてコードを組み込みますが、ライブラリはユーザーが全体的な流れを作成し、 ライブラリを利用すると言えるでしょう。

JCFの導入背景

JCFが導入される前は、Javaオブジェクトをグループ化（Collection）する標準化された方法は、Arrays、Vectors、 Hashtablesでした。これらのCollectionには、共通のインターフェースが存在しませんでした。そのため、 これらのCollectionの使用目的が同じであっても、それぞれ別々に定義する必要がありました。 そして、それぞれのCollectionが使用するメソッド、文法、コンストラクターが異なっていたため、 開発者はこれらを使用する際に混乱しやすかったです。

// Java program to demonstrate 
// why collection framework was needed 
import java.io.*; 
import java.util.*; 
  
class CollectionDemo { 
  
    public static void main(String[] args) 
    { 
        // Creating instances of the array, 
        // vector and hashtable 
        int arr[] = new int[] { 1, 2, 3, 4 }; 
        Vector v = new Vector(); 
        Hashtable h 
            = new Hashtable(); 
  
        // Adding the elements into the 
        // vector 
        v.addElement(1); 
        v.addElement(2); 
  
        // Adding the element into the 
        // hashtable 
        h.put(1, "geeks"); 
        h.put(2, "4geeks"); 
  
        // Array instance creation requires [], 
        // while Vector and hastable require () 
        // Vector element insertion requires addElement(), 
        // but hashtable element insertion requires put() 
  
        // Accessing the first element of the 
        // array, vector and hashtable 
        System.out.println(arr[0]); 
        System.out.println(v.elementAt(0)); 
        System.out.println(h.get(1)); 
  
        // Array elements are accessed using [], 
        // vector elements using elementAt() 
        // and hashtable elements using get() 
    } 

上記のコードのように、単に要素を追加して、要素を見つけて出力するという目的は同じですが、 それぞれ使用する文法が異なります。たとえば、要素を追加する場合、vectorはaddElement()、 Hashtableはput()です。

そのため、Java開発者はこれらの問題を解決するために共通のインターフェースを設計し、 それが今回紹介するJava Collections Frameworkです。ちなみに、JCFが登場したことで、 VectorとHashtablsはレガシーなクラスとなり、現在では使用されていません。

JCFのメリット

(1)コードの再利用が簡単です。

(2)データ構造とアルゴリズムの高性能実装を提供し、プログラムのパフォーマンスと品質を向上させます。

(3)関連のないAPI間の相互運用性を提供します。

(4)新しいAPIを習得して設計する時間が短縮されます。

(5)ソフトウェアの再利用を促進します。これは、JCFを使用する新しいデータ構造が再利用可能であるためであり、 同じ理由で、JCFを使用するオブジェクトを利用して新しいアルゴリズムを作成することができます。

まとめ

これまで、JCFの意味と、なぜ導入されたのか、どのようなメリットがあるのかについて見てきました。

次回は、JCFの階層構造について取り上げていきます。