[Java] 클래스 - 객체지향, static, instance, 접근제어자, 싱글턴 등

[객체지향과 클래스] : 조금 더 자세한 내용(http://jinbroing.tistory.com/207)

(1) 객체

- 어떠한 기능을 만들기위해 필요한 존재

- 각각의 존재가 구분되고 고유의 상태와 행동을 가짐 : 독립적인 존재, 공용 인터페이스로만 요청이 가능

=> 접근제어자 사용 : private, protected, public

- 본질은 타 객체와 협력하는 존재(협력 요청 방법) : 객체.요청인터페이스() - 요청에 응해서 결과값을 줄 것인지는 응답 객체에 달림(캡슐화)

- 타 객체가 협력 요청을 할 수 있도록 요청 인터페이스를 가지고 있음

(2) 객체지향 프로그래밍(OOP) : 객체들의 협력 관점에서 프로그래밍 하는 것 

- 사용 : A 객체가 B 객체를 사용함, 사람과 자동차

- 집합 : 완성품과 부품, 자동차와 엔진, 타이어, 핸들

- 상속 : super 타입과 sub 타입을 의미함, 기계와 자동차

=> 같은 super 타입을 상속하지만 각각 다르게 행동하도록 설정할 수 있음(다형성)

=> Animal을 상속하는 Giraffe(기린, 초식), Lion(사자, 육식) 같은 feed를 상속받지만 오버라이딩해서 전혀 다른 메서드로 사용

=> 자바에서는 void feed(Animal animal)해두고 Animal을 구현하는 객체타입이 모두 대입될 수 있도록 함 

(3) 객체의 타입화

- 같은 특징을 가진 객체들을 종류화 시킨 것 

- 예시 : 버스, 택시, 자가용(객체) -> 교통수단(타입) - 실제 구현될 때에는 각각의 상태값과 각각 세부 행동이 다름

(4) 클래스

- 객체지향으로 프로그래밍할 때 사용하는 것

- 객체 설계도면 : 어떤 메서드와 필드를 가지는가

- 새로운 세상 만들기 : 필요한 객체 파악 - 객체 간의 관계 - 메세지 설계(공용인터페이스) - 객체 타입화 - 객체 구현(필드와 메서드) - 클래스로 표현

- 결론은 설계부터하고 설계의 결과를 인터페이스, 클래스에 나타냄

- 클래스(class) 하나당 .class 파일이 1개 생김 : 두개를 선언하면 2개의 파일이 생김(그냥 .java 파일 하나당 1개만)

[클래스 살펴보기 - 객체 설계를 다했다는 전제하에]

(1) new : 인스턴스 생성 - heap 영역에 생성, 객체 주소를 리턴 - 클래스 변수가 참조(제거안됨)

(2) 필드, 생성자, 메서드

- 필드 : 객체의 상태를 나타냄, primitive / reference type이 올 수 있음 - 자동차라 했을 때 부품인 핸들 객체가 상태로 지정됨

=> 초기값이 생략되고 선언된 필드는 임의 기본값을 가짐 : 정수(0), 실수(0.0), 논리(false), 참조(null)

- 생성자 : 객체 타입의 인스턴스가 생성될 때 실행됨(new 할 때 1회)

=> 데이터(매개변수)를 받는 생성자가 실행될 때 예외처리를 해주자 : 혹은 기본 생성자()로 넘겨주자

=> 생성자가 생략되어있으면 컴파일러에서 자동추가함 : 하나라도 생성자가 있을 때 기본 생성자 추가X

- 메서드 : 객체의 구체적인 행동 방법, 타 객체에서 관여할 수 없음, 필드에 따라 행동방법이 달라지거나 행동에 따라 필드가 변경될 수 있음 

=> 객체 간 데이터 전달 역할

=> 메서드 시그니쳐 : 선언부 부분을 말함

=> 매개변수의 수를 정확히 알지 못할 때 

1) 배열을 매개변수로 설정

2) 타입 … values 로 설정 : 1번과 같음, 표현만 다름

=> 오버로딩 가능 : 같은 이름이지만 매개변수를 달리해서 다양한 요청 처리가능하도록 함

1) JVM은 매개값의 타입을 보고 메서드를 선택함 : 타입과 순서가 같아버리면 같은 메서드로 취급(물론 컴파일 자체가 안됨), 리턴타입이 달라도 안됨

2) 1번째 단계를 거치고 일치하는 것이 없을 때 자동형변환이 가능한지 테스트 함 : 가능하다면 그 메서드로 감

=> 리턴과 리턴타입 

1) 즉시 메서드 종료

2) 리턴타입보다 리턴 데이터를 저장하는 변수 데이터타입이 메모리 공간이 클 경우 : 자동형변환

3) 2번과 반대 : 캐스트 연산자로 강제형변환을 해줘야함

- 쉽게 설계하기 : 협력부터 설계하고 협력에 필요한 메세지 설계 - 메서드와 필드를 설계하는 것이 쉬움

(3) this

- 인스턴스 자기 자신을 가리킴, 인스턴스 멤버 접근

- this.필드 or this.메서드로 접근 : 내부에서 접근

- this(매개변수1, 매개변수2) : 생성자에서 다른 생성자 호출, 여러개일 경우 중복코드 생성될 수 있음 그래서 하나로 모으는걸로, 첫 줄에 위치해야함 

(4) static

- 정적 멤버 : static으로 선언된 필드나 메서드

- 객체마다 가질 필요없고 객체 타입의 인스턴스가 공통적으로 가지고 있을 필드나 메서드를 static으로 선언

- 클래스에 고정된 멤버 : 클래스 로더가 클래스(.class, 바이트코드)를 로딩해서 메서드 메모리 영역에 적재할 때 클래스 별로 관리

=> 메모리에 로딩되면 바로 사용 가능 : 인스턴스 생성없이

=> 클래스명.멤버명

=> static 에서  this나 this 멤버필드 선언x : 인스턴스 생성전…. 인스턴스 생성하면 사용됨

=> 보통 선언과 동시에 초기화

=> static { /* …. */ } 초기화 블럭 사용할 수도 있음 : 로딩될 때 자동 실행, static 멤버 초기화를 하기위한 블럭

(5) 객체.메서드()

- 객체에서 다른 객체에 요청을 할 때 사용 : 공용인터페이스라고 보면 됨, 필드와 메서드 내부 임의 조작X

(6) final 

-  불변의 데이터를 선언할 때 사용하는 키워드

- 선언 시 초기화해주거나 생성자에서 초기화해줘야함 : 객체 생성할 때

- final만 사용하면 객체마다

(7) static final

- 6번과 같지만 static 멤버로 객체가 생성되기 전에도 됨

- 상수

[패키지 : 코드 관리]

1) 유일한 클래스로 만들어줌 : 상위패키지.하위패키지.클래스 - com.jinbro.프로젝트명.dao.JDBCUtil.java

2) 목적마다 분류해서 관리 

3) 컴파일 과정에서 패키지 폴더가 따로 생김 

4) java로 시작하는 패키지명은 자바 표준 API의 패키지

5) import로 다른 패키지의 클래스를 가져올 수 있음 

- com.jinbro.exam01.* : exam01 내의 클래스 모두 import(하위 패키지는 아님, import를 하나 더 해야함)

- 보통은 클래스명 쓰고 자동완성하면 자동 import 사용

[접근제어자 : 객체 외부와 내부 분리]

(1) 완전 공개, 약간 공개, 비공개로 나눌 수 있음 : this를 기준으로함

(2) public : 완전 공개

(3) protected : 같은 패키지, sub 타입 공개(약간 공개)

(4) private : 비공개, this만 사용가능

(5) default : 다른 패키지에 소속된 클래스에서 접근 불가

- 클래스에 적용 가능한 제어자 : public / default

- 컴파일러가 추가하는 생성자의 접근제어자는 클래스 접근제어자를 따름

- 기본접근제어자 없으면 default

- getter, setter(public)로 필드를 변경하게 함 : 로직

[싱글톤 : 객체 타입 패턴]

- 단 1개의 인스턴스만을 생성하는 타입 : 1개의 인스턴스만으로 관리

- 외부에서 인스턴스 생성할 수 없도록 생성자 private 설정 : 생성자 호출한만큼 객체 생성

- 같은 인스턴스를 가리키게 됨 

public class Singleton {

private static Singleton obj = new Singleton();

private Singleton(){

}

public static Singleton getInstance(){

return Singleton.obj;

}

}

[실습코드]

package com.jinbro.source;

/* *는 하위패키지를 포함하지않음 */

import com.jinbro.test.*;

import com.jinbro.test.packtest.*;

public class Car {

/* static field */

public static final int YEAR;

static {

YEAR = 100;

}

/* instance field */

private int speed = 10;

private String color = "black";

final String name;

public Car(){

this(0, "");

}

/* method overloading */

public Car(int speed){

this(speed, "");

}

public Car(int speed, String color){

if(speed > 10){

this.speed = speed;

}

if(!color.equals("")){

this.color = color;

}

this.name = "jinbro";

}

@Override

public String toString() {

return "com.jinbro.source.Car{" + "speed=" + speed + ", color='" + color + '\'' +'}';

}

public void getCarList(String[] list){

for(int i=0; i<list.length; i++){

System.out.println(list[i]);

}

}

/* 위와 같은 메서드이기때문에 중복 에러가 발생 : 컴파일x

public void getCarList(String...list){

for(int i=0; i<list.length; i++){

System.out.println(list[i]);

}

} */

public void getCarList(int[] list){

for(int i=0; i<list.length; i++){

System.out.println(list[i]);

}

}

/* com.jinbro.source.Main 클래스에서 사용 - 흐름 제어(메인쓰레드), 실행 클래스에서 제어함 - 나머지 API import */

public static void main(String[] args) {

Car car = new Car();

System.out.println(car.toString());

car.getCarList(new String[]{"차1", "차2", "차3"});

car.getCarList(new int[]{1, 2, 3});

/* public access */

Test t1 = new Test();

System.out.println(t1.toString());

/* Sigleton */

Sigleton s1 = Sigleton.getInstance();

Sigleton s2 = Sigleton.getInstance();

if(s1 != null || s1==s2){

System.out.println("두 변수는 같은 객체를 참조하고 있습니다");

}

}

}

/* 컴파일 에러 - .java와 같은 이름의 class만 public으로 선언

public class Person {

} */

/* default */

class Person{

}