기강 자바-02

Posted May 3, 2023 Updated Jan 14, 2024

By idiot2222 18 min read

자바의 클래스

자바에서 클래스란,
- 자바 프로그램의 기본적인 구조를 이루는 요소이다.
- 동시에 필드와 메서드를 가지는 참조형 타입을 정의하기도 한다.
클래스의 기본 구성은
- 멤버 변수
- 메소드
- 생성자 함수이다.

  
class Person {
    private String name;                    // 필드 변수들
    private int age;

    public Person() {                       // 기본 생성자
    }

    public Person(String name, int age) {   // 모든 인자를 포함한 생성자
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public void sayHello() {                // 메소드
        sout("Hello!!! " + name);
    }
}

가장 기본적인 구조의 클래스이다.
- 멤버 변수, 생성자 함수들, 멤버 메소드로 이뤄져있는 것을 볼 수 있다.
위에 정의된 생성자 함수란,
- 해당 클래스 타입의 인스턴스를 만들 때 사용하는 메소드를 말한다.
- 다른 멤버 메소드와 달리, 메소드 명을 명시하지 않는다.
기본 생성자의 경우 아무 생성자 함수도 정의해주지 않을 경우, 컴파일 시점에 자동으로 생성된다.
- 기본 생성자란, 아무 인자도 받지 않는 빈 인스턴스를 생성하는 생성자 함수를 말한다.
- 위 예시의 경우 name과 age를 받는 생성자 함수를 정의해줬기 때문에 따로 기본 생성자를 정의해주지 않으면 사용할 수 없다.

객체 만들기

객체를 만드는 방법은, 참조형 타입의 변수를 정의한 후 인스턴스를 생성하여 초기화하는 것이 가장 기본적인 방법이다.
- 인스턴스를 만드는 방법은 new 키워드를 사용해 생성자 함수를 호출하는 것이다.
생성자 함수의 동작 방식은 다음과 같다.
1. new 키워드와 함께 참조형 타입에 정의된 생성자 함수를 호출한다.
2. 생성자 함수가 호출되면, 객체를 생성한다. (JVM의 힙 메모리에 할당된다.)
3. 그 다음 생성자 함수는 객체의 초기화 작업을 수행한다. (필드 변수를 초기화한다.)
4. 생성자 함수가 완료되어 객체를 반환한다.
5. 반환된 객체는 객체를 참조할 수 있는 변수에 저장된다. (변수에는 객체의 참조값이 할당되며, 해당 변수는 JVM의 스택 영역에 저장된다.)

  
class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Person person1 = new Person();              // 기본 생성자를 사용
        Person person2 = new Person("babo", 20);    // all args 생성자를 사용

        person2.sayHello();                         // Hello!!! babo
    }
}

인스턴스를 생성하여 참조할 수 있는 타입의 변수에 할당해준다.
- 변수를 통해 객체에 정의된 메소드와 필드들을 사용할 수 있다.

생성자 함수 정의하기

  
public class Person {
    private String name;
    private int age;
    private String email;

    public Person() {                           // 기본 생성자
    }

    public Person(String name) {                // name만 받는 생성자
        this.name = name;
    }

    /*
    public Person(String email) {               // 컴파일 에러
        this.email = email;
    }
     */

    public Person(int age) {                    // age만 받는 생성자
        this.age = age;
    }

    public Person(String name, int age, String email) {       // 모든 인자를 다 받는 생성자
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.email = email;
    }
}

일반 멤버 메소드와 다르게 메소드 명을 기입하지 않는 것을 알 수 있다.
중간에 주석 처리된 email만 받는 생성자는 주석 처리를 지울 경우 컴파일 에러가 발생한다.
- 자바에서 같은 클래스 내에 똑같은 메소드 시그니처를 갖는 메소드가 2개 이상 존재할 수 없다.
- 메소드 시그니처는 메소드 이름과 매개변수의 개수, 타입 및 순서로 결정된다.
- 생성자 함수도 마찬가지인데,
  - name만 갖는 생성자와 email만 갖는 생성자는 같은 메소드 시그니처를 갖기 때문에 동시에 만들 순 없다.

  
class Babo {                        // 아무 생성자 함수도 정의하지 않은 클래스
}

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Babo = new Babo();          // 컴파일 시점에 기본 생성자가 생성되어 정의하지 않아도 사용할 수 있다.
    }
}

위에서 설명했듯이 아무 생성자 함수도 정의하지 않은 클래스는 기본적으로 기본 생성자를 갖는다.

메소드 정의하기

위에서 언급했듯이 클래스는 메소드를 가질 수 있다.
메소드는 다음과 같이 이뤄져 있다.
- 접근 제한자
- 리턴 타입
- 메서드 명
- 파라미터
- 메소드 블럭
위의 생성자 함수 부분에서 언급했듯이, 한 클래스 내에 같은 메소드 시그니처를 갖는 메소드가 두 개 이상 존재할 수 없다.

  
class Babo {
    public void sayName(String name) {
        System.out.println("My name is " + name);
    }
}

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Babo babo = new Babo();

        babo.sayName();             // 멤버 메소드의 사용
    }
}

위의 Babo 클래스의 sayName()의 경우 다음과 같이 이뤄져 있다.
- 접근 제한자 : public
- 리턴 타입 : void
- 메서드 명 : sayName
- 파라미터 : String name
- 메소드 블럭 : { ~~~ }
Babo 타입의 객체를 만들어 멤버 메소드를 사용할 수 있다.

오버로딩

한 클래스 내에서 같은 메서드를 여러 개 구현할 수 있는 것
- 이를 오버로딩이라고 한다.
- Overloading

오버로딩의 조건은 아래와 같다.
- 메서드 이름이 동일하다.
- 파라미터 구성이 다르다.
- 리턴 타입은 영향을 주지 않는다.

코드로 짜보기

  
public class MyClass {
    // 생략..


    public void method() {
        // ...
    }

    public void method(Object p1) {
        // ...
    }

    public void method(Object p1, Object p2) {
      // ...
    }
}

위의 method()처럼 하나의 메서드를 파라미터 구성에 따라 여러 개 구성할 수 있다.
- 같은 리턴 타입, 같은 메서드 명 그러나 다른 파라미터를 가지는 메서드를 구현하는 것을 오버로딩이라 한다.
- 생성자 함수를 파라미터에 따라 여러 개 구현할 수 있는 것도 오버로딩이라고 볼 수 있다.

과제

오버로딩을 코드로 짜보며 체득하세요.
- 메서드 이름
- 파라미터 구성
- 리턴 타입

접근 제한자

접근 제한자란,
- 클래스, 변수, 메소드 등에 대한 접근 권한을 지정하는 키워드이다.
접근 제한자는 4가지 종류가 있다.
- public : 모든 클래스에서 접근 가능
- protected : 같은 패키지 or 상속 받은 자식 클래스 내에서만 접근 가능
- default(package-private) : 같은 패키지 내에서만 접근 가능
- private : 해당 클래스 내에서만 접근 가능

  
// 여기는 java.babo 패키지

public class Babo {
    public int publicInt;
    protected int protectedInt;
    int defaultInt;
    private int privateInt;
}

class BaboChild1 extends Babo {
    public void hello() {
        sout(super.publicInt);          // O    모든 클래스 접근 가능
        sout(super.protectedInt);       // O    자식 클래스 or 같은 패키지라 접근 가능
        sout(super.defaultInt);         // O    같은 패키지라 접근 가능

        sout(super.privateInt);         // X    같은 클래스가 아니라 접근 불가능
    }
}

  
// 여기는 java.boba 패키지

class Boba {
    private Babo babo;

    // constructor

    public void hello() {
        sout(babo.publicInt);          // O    모든 클래스 접근 가능

        sout(babo.protectedInt);       // X    자식 클래스 or 같은 패키지 아니라 접근 불가능
        sout(babo.defaultInt);         // X    같은 패키지 아니라 접근 불가능
        sout(babo.privateInt);         // X    같은 클래스가 아니라 접근 불가능
    }
}

class BaboChild2 extends Babo {
    public void hello() {
        sout(super.publicInt);          // O    모든 클래스 접근 가능
        sout(super.protectedInt);       // O    자식 클래스 or 같은 패키지라 접근 가능

        sout(super.defaultInt);         // X    다른 패키지라 접근 불가능
        sout(super.privateInt);         // X    같은 클래스가 아니라 접근 불가능
    }
}

위의 코드 블럭과 아래의 코드 블럭은 서로 다른 패키지이다.
- 접근 제한자에 따라서 접근할 수 있는 것과 없는 것을 볼 수 있다.
- 얘시에는 멤버 변수만을 나타냈지만, 메소드의 접근 제한자 역시 똑같이 동작한다.

this 키워드

생성자 함수를 만들 때 ‘this.name = name’에서 처럼 this라는 키워드를 봤을 것이다.
this란 자기 자신의 객체를 가리키는 키워드이다.

  
class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person(String name) {            // this가 붙지 않은 name은 매개변수로 받아온 애를 가르킨다.
        this.name = name;                   // this가 붙은 name은 자기 자신 인스턴스의 name 즉, 해당 객체의 멤버 필드인 name을 가르킨다.
    }

    public void sayName(String name) {
        System.out.printf("%s is my name, not %s", this.name, name);    // 해당 객체의 멤버 변수인 name이 맘마,
    }                                                                   // 매개변수로 들어온 name이 밤바일 때
}                                                                       // sayName()을 호출하면 콘솔에 어떤 문장이 찍힐까?

예시의 정답은
- 맘마 is my name, not 밤바

this()

this 외에 this() 메소드도 존재한다.
해당 메소드는 자기 자신의 생성자 함수를 가르킨다.

  
class Person {
    private String name;
    private int age;
    private Gender gender;

    // 1
    public Person(String name) {
        this.name = name;
    }

    // 2
    public Person(String name, int age) {
        this(name);                                         // 이 경우 1번 생성자 함수를 가르킴
        this.age = age;
    }

    // 3
    public Person(String name, int age, Gender gender) {
        this(name, age);                                    // 이 경우 2번 생성자 함수를 가르킴
        this.gender = gender;
    }
}

this()는 같은 타입의 다른 생성자 함수를 나타내는 키워드이다.
사용하는 메소드의 인자의 개수, 타입 및 순서를 통해 생성자 함수를 추정하고 호출한다.

내부 클래스

내부 클래스란,
- 클래스 내부에 정의된 클래스를 말한다.
- 내부 클래스는 외부의 클래스에 쉽게 접근할 수 있다.
내부 클래스는 크게 4가지가 있다.
- 인스턴스 내부 클래스
- 지역 내부 클래스
- 정적 내부 클래스
- 익명 내부 클래스
이번엔 인스턴스 내부 클래스만 알아본다.

인스턴스 내부 클래스

  
public class OuterClass {
    private int outVal = 100;

    public class InnerClass {
        private int inVal = 200;

        public void printVals() {
            sout("outVal= " + outVal);
            sout("inVal= " + inVal);
        }
    }
}

이렇게 인스턴스 내부 클래스를 정의할 수 있다.
- 외부 클래스 OuterClass와
- 인스턴스 내부 클래스 InnerClass를 볼 수 있다.
  - InnerClass는 외부 클래스의 멤버 필드가 private이어도 자유롭게 접근할 수 있는 것을 볼 수 있다.
  - 단, this를 사용해 외부 클래스의 멤버 변수에 접근할 수는 없다. (둘은 서로 다른 인스턴스이기 때문에~)

  
class Main {
    public static void main(String[] args) {
        OuterClass o = new OuterClass();        // 외부 클래스 생성
        InnerClass i = o.new InnerClass();      // 외부 클래스의 인스턴스가 생성되어야 내부 클래스의 인스턴스 생성 가능.
    }
}

인스턴스 내부 클래스는 외부 클래스의 인스턴스가 꼭 생성되어 있어야 한다.
- 메모리 구조상 인스턴스 내부 클래스의 객체는 외부 클래스의 인스턴스를 참조하는 포인터를 갖고 있는데,
- 이 포인터를 통해 외부 클래스의 변수 등에 접근이 가능한 것이다.
인스턴스 내부 클래스의 객체는 외부 클래스의 객체가 소멸될 때 같이 소멸된다.
- 외부 클래스의 인스턴스가 생성되었다고, 내부 클래스의 인스턴스가 꼭 같이 생성되는 건 아니지만
- 외부 클래스의 인스턴스가 소멸된다면, 내부 클래스의 인스턴스 역시 소멸된다.
- 메모리 사용 측면에서 효율적이다~

과제

인스턴스 내부 클래스를 정의하고, 사용해 보세요.
- 내부 클래스에서 외부 클래스의 변수와 메소드에 접근하여 사용해 보세요.

과제

자바의 연산자들에 대해 알아보세요.
- 산술 연산자
- 관계 연산자
- 논리 연산자
- 비트 연산자
- 할당 연산자
- 삼항 연산자
자바의 연산자들의 우선 순위에 대해 알아보세요.

기본기 강화 스터디 - Java, 기강_자바-02

This post is licensed under CC BY 4.0 by the author.

자바의 클래스

객체 만들기

생성자 함수 정의하기

메소드 정의하기

오버로딩

코드로 짜보기

과제

접근 제한자

this 키워드

내부 클래스

인스턴스 내부 클래스

과제

과제

Trending Tags