[Java] Collection의 add 메서드의 boolean 타입 반환과 예외 처리

Collection 인터페이스의 add 메서드는 컬렉션에 특정 요소를 추가하기 위한 메서드이다.

주요 특징

1. 반환 값: 컬렉션이 이 호출로 인해 변경되면 true를 반환하고, 그렇지 않으면 false를 반환한다.
2. 중복 처리: 중복을 허용하지 않는 컬렉션(예: Set)에서 이미 해당 요소가 존재하는 경우 false를 반환한다.
3. 제약 사항: 컬렉션은 추가할 수 있는 요소에 제한을 둘 수 있습니다:
   • null 요소 거부
   • 특정 타입의 요소만 허용
4. 예외 처리: 컬렉션이 이미 요소를 포함하는 경우를 제외하고 다른 이유로 요소 추가를 거부하는 경우, false를 반환하는 대신 예외를 발생시켜야 한다.

boolean 타입을 반환하는 이유

1. 컬렉션 변경 여부 확인: 메서드 호출로 컬렉션이 실제로 변경되었는지 여부를 알려준다.
2. 중복 확인 메커니즘: 특히 Set과 같은 중복을 허용하지 않는 컬렉션에서 중요하다. 이미 존재하는 요소를 추가하려고 할 때 false를 반환함으로써 중복 추가 시도를 감지할 수 있다.
3. 다형성 지원: 다양한 컬렉션 구현체가 요소 추가 시 서로 다른 동작(중복 허용 또는 거부)을 가질 수 있도록 일관된 인터페이스를 제공한다.

add 메서드는 중복이 허용되는 컬렉션에서는 항상 true를 반환하는 것처럼 보여 boolean 타입 사용 이유에 의문이 생길 수 있지만,  중복을 허용하지 않는 컬렉션의 경우 false를 반환할 수도 있다. 

 

Collection의 add 메서드 예외 처리

Collection.add() 메서드는 다양한 상황에서 예외를 발생시킬 수 있다. 이러한 예외들은 컬렉션의 무결성을 유지하고 개발자에게 명확한 오류 피드백을 제공하기 위해 설계되었다.

주요 예외 유형

1. UnsupportedOperationException
   • 발생 상황: 컬렉션이 add 연산을 지원하지 않는 경우
   • 예시: Collections.unmodifiableCollection()으로 생성한 읽기 전용 컬렉션
2. ClassCastException
   • 발생 상황: 지정된 요소의 클래스가 컬렉션에 추가될 수 없는 경우
   • 예시: TreeSet<Integer>에 String 객체를 추가하려고 할 때
3. NullPointerException
   • 발생 상황: null 요소를 추가하려 할 때 컬렉션이 null을 허용하지 않는 경우
   • 예시: TreeSet이나 ConcurrentHashMap에 null을 추가하려고 할 때
4. IllegalArgumentException
   • 발생 상황: 요소의 특정 속성이 컬렉션에 추가되는 것을 방지하는 경우
   • 예시: 컬렉션이 양수만 허용하는데 음수 값을 추가하려고 할 때
5. IllegalStateException
   • 발생 상황: 삽입 제한으로 인해 현재 시점에 요소를 추가할 수 없는 경우
   • 예시: 용량이 제한된 컬렉션이 이미 가득 찼을 때

정리

• 컬렉션은 요소가 이미 존재하는 경우를 제외하고 다른 이유로 요소 추가를 거부할 때는 반드시 예외를 발생시켜야 한다.(false를 반환하면 안 됨)
• 해당 규칙은 "호출이 반환된 후에는 컬렉션이 항상 지정된 요소를 포함한다"는 불변성을 유지하기 위한 것이다.