Java 배우기 CH06

Basic Java

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 2022/12/23  19  Share

객체 지향 언어 (6장~7장)

객체 지향언어 특성

코드 재사용성이 높고, 유지보수가용이, 중복 코드 제거
객체지향 언어 = 프로그래밍 언어 + 객체지향개념(규칙)

객체 지향언어 핵심 개념(일단 외우기 !!!)

캡슐화
상속
추상화
다형성

객체지향개념 1

클래스와 객체

클래스의 정의: 클래스란 객체를 정의해 놓은것 (객체를 찍어내기위한 설계도면!)
클래스의 용도: 클래스는 객체를 생성하는데 사용
객체의 정의: 실제로 존재하는것, 사물 또는 개념 (제품)
객체의 용도: 객체가 가지고 있는 기능과 속성에 따라 다름

클래스를 만든후 객체를 만들수있음

객체의 구성요소 - 속성과 기능

하드웨어 개념이 소프트화 하여, 컴퓨터안으로 집어넣을때 객체지향 사용
객체 = 속성(변수) + 기능(메서드)
TV = 크기,길이, 채널, 볼륨 ⇒ 변수/ 켜기 끄기, 볼륨 높이기, 채널 변경⇒메서드
따라서 TV 클래스(설계도)

객체와 인스턴스

객체: 모든 인스턴스를 대표하는 일반적인 용어
인스턴스: 특정 클래스로부터 생성된 객체(예: TV인스턴스)
클래스 → 인스턴스화 → 인스턴스(객체)

클래스: 객체를 생성하기 위해
객체: 사용하기 위해
객체 사용: 객체가 가진 속성(변수)과 기능(메서드)을 사용

하나의 소스파일에 여러 클래스 작성

원래는 소스파일 하나에 클래스 하나가 원칙이다
무조건 하나의 소스파일에는 public파일 반드시 하나가 규칙이다.
여러 클래스 작성시에는 public class의 이름을 따서 소스파일 이름 지정
public없다면, 둘중 하나 class 이름 따서 소스파일 이름 지정
소문자, 대문자 모두 맞추기

소스파일 이름과 main메서드 있는 클래스이름 일치 반드시 확인해야함 (틀리면다른것 실행됨)

객체의 생성과 사용

1. 클래스 작성

설계도 작성

2. 객체의 생성

TV t; 참조변수(리모콘) 선언 (객체를 다루기위한)
new Tv()가 객체 생성부분 (특히, Tv()는 생성자 호출부분)
t = new Tv()를 통해 참조변수와 객체를 연결
Tv t = new Tv() 와 같다

3. 객체의 사용(변수, 메서드 사용)

객체의 변수 사용
객체의 메서드 사용

리모콘 t가 가르키는 객체의 변수 번경이나 메서드 호출

객체의 생성과 사용

타입 기본형 아니면 모두 참조형
참조변수 t의 타입이 TV이고 이는 생성되는 TV객체와 일치하므로 사용가능
new연산자는 객체를 만들고 객체 주소를 반환됨
대입연산자에의해 t 참조변수에 해당 객체 주소 대입
참조변수가 없다면, 객체를 다룰수없다.

TV클래스는 6개의 맴버(변수3개+메서드3개) 이며, TV객체도 6개 맴버가짐
객체마다 별도 저장공간생김
아래처럼 t2=t1을 할경우, t2는 t1과 같은 객체주소를 가르킴
기존 0x200에 있던 객체는 GC에 의해 제거됨

하나의 인스턴스를 여러 개의 참조변수가 가르키는 경우 (가능)
여러 인스턴스를 하나의 참조변수가 가르키는 경우..여러개 가르킬수없음(불가능)

객체 배열(!!!)

객체 배열 == 참조변수 배열
참조변수로 구성된 배열임!!
이는 참조변수 배열 >>반드시 객체 생성해서 대입해줘야함

Tv tv1, tv2, tv3;
Tv[] tvArr = new Tv[3]; // 이는 참조변수 배열임! 반드시 객체 생성해서 대입해줘야함

tvArr[0] = new Tv()  //각 참조변수에 객체 주소 대입됨
tvArr[1] = new Tv()
tvArr[2] = new Tv()

클래스의 정의(1)

클래스
- 설계도
- 데이터 + 함수
- 사용자 정의 타입

클래스는 결국 변수(데이터)와 관련 함수(메서드) 명령문 묶음

클래스의 정의(2)

사용자 정의 타입 - 원하는 타입을 직접 만들수있다.
시간을 다루기 위한 클래스 직접 짤수있음

int hour1, hour2, hour3
int minute1, minute2, minute3

int hour;
int minute ;

int[] hour = new int[2]
int[] minute = new int[2]

위와 같은 한계를 클래스로 극복가능

class Time {
    int hour;
    int minute;
}

Time t1 = new Time()
Time t2 = new Time()

Time[] t = new Time[2];
t[0]= new Time()
t[1]= new Time()

저장 공간 관리에서도 객체지향적
(서로 관련된 데이터묶음, 유지보수, 코드 간결)

선언위치에 따른 변수의 종류

영역 2가지 (클래스, 메서드)
- 클래스 영역 - iv (intance valiable)
- 클래스 영역 - cv (static + iv)
- 메서드 영역 - lv( local valiable)

클래스 영역: 선언문만 가능 (메서드 선언, 변수선언)(순서상관없음)

lv 스코프는 변수 선언문이 수행되었을때까지만 유효함.. (매서드 종료시 자동제거)
iv, cv는 클래스 영역 전체에서 사용가능
iv는 인스턴스가 생성되었을때 생성됨!!! (객체 생성 필요> 그후 사용가능)
ex) new Tv()
cv는 클래스가 메모리에 올라갈때 생성(객체 생성필요없음)(아무떄나 사용가능)
객체 = iv들 묶은 것

클래스 변수(cv)와 인스턴스 변수(iv)

선언위치에 따라 클래스영역(iv, cv), 메서드 영역 (lv)로 나뉨
iv = 개별 변수 성격
cv = 공유성격

Card c = new Card();

//(참조변수.iv) 
c.kind = "HEART"; //iv = 개별 변수 성격
c.number = 5;  //iv = 개별 변수 성격

//(참조변수.cv) - 비권장
c.width = 200; //cv = 공유성격 static의 비권장 사용법
c.height = 300; //cv = 공유성격 static의 비권장 사용법

//(클래스이름.cv)
Card.width = 200; //cv = static의 권장 사용법(클래스이름.cv)
Card.height = 300; //cv = static의 권장 사용법

아래와 같이 할당된다

iv는 객체당 맴버수만큼있지만
cv는 객체당 없다. 다른공간에 하나만 유지함.
따라서 참조변수.cv를 바껴도 다른 객체도 바뀜… (비권장)
항상 클래스.cv로만 변경하자(권장)

메서드란?

메서드란 클래스 안에 있는 함수!
함수는 독립존재도 가능

메서드의 선언부와 구현부

작업단위로 문장들을 묶어서 이름 붙임(중복피함)
값(입력)을 받아서 처리하고, 결과를 반환(출력)

메서드의 장점

코드의 중복 제거(간결화 가능)
코드의 관리
코드를 재사용

메서드의 작성

반복적으로 수행되는 여러 문장을 메서드로 작성
하나의 메서드는 한 가지 기능만 수행하도록 작성(최소단위로)

메서드 구성

메서드 = 선언부 + 구현부
선언부에는 작업결과 타입 + 메서드 이름+ (매개변수(타입 변수명)들 목록)
{구현부}
입력값(0개~n개)
출력값(0개~1개) >>여러개 필요시 배열 또는 객체로 반환
- 반환이 없다면 반환타입에 void라고 적기

지역 변수(lv)

메서드 내에 선언된 변수
메서드가 끝나면 모두 제거됨
매개변수 또한 지역변수.. 따라서 함수마다 같은 이름 매개변수 써도상관없음

메서드의 호출

함수는 호출시 각 매개변수와 지역변수, 명령어 수행후 다시 호출했던곳으로 돌아옴(리턴유무상관없음)

MyMath mm = new MyMath(); // 객체 생성
long result1 = mm.add(5L, 3L); // 타입맞춰서 넣어줌(범위더작은경우 자동으로 행변환됨
long result2 = mm.subtract(5L, 3L);
long result3 = mm.multiply(5L, 3L);
double result4 = mm.divide(5L, 3L);

//클래스 정의
class MyMath {
  long max(long a, long b) {
    long result = a>b ?a:b;
    return result;
}
	long add(long a, long b) {
		long result = a + b;
		return result;
	//	return a + b;	// 위의 두 줄을 이와 같이 한 줄로 간단히 할 수 있다.
	}
	long subtract(long a, long b) { return a - b; }
	long multiply(long a, long b) { return a * b; }
	double divide(double a, double b) {
		return a / b;
	}

return문, 반환값

실행 중인 메서드를 종료하고 호출한 곳으로 돌아간다.
void 함수명 (매개변수) {함수명} >>메서드에 return 없어도됨
반환 타입이 void가 아닌 경우, 반드시 return 문 필요

//반환 타입 void아닌경우, 반드시 return 문 필요
int max(int a, int b) {
   if(a>b)
        return a; //조건식이 참일때
    //조건식이 거짓일때는 return 없으므로 오류
}

반드시 반환타입과 return되는 값이 타입일치 또는 자동형변환되는 값을 해야함
또한 반환되어 새로운 값을 저장할 변수도 타입을 일치하는지확인필요!

호출 스택

스택: 밑에 막힌 상자, 위에 차곡차곡 쌓인다
FILO
메서드 수행에 필요한 메모리가 제공되는공간
메서드가 호출되면 호출스택에 메모리 할당, 종료되면 해제
아래있는 메서드가 위의 메서드를 호출하고 반환할때까지 대기함
기본적으로 쓰레드는 스택 하나씩 가짐. 여러개 가능
하나의 스택에 하나의 메서드만 실행중

기본형 매개변수(!!!중요)(매개변수만해당)

기본형 매개변수 - 변수의 값을 읽기만 할수있다(read only)
참조형 매개변수 - 변수의 값을 읽고 변경할수있다(read &write)
메모리 구조와 같이 보기

class Data { int x; }

class Ex6_6 {
	public static void main(String[] args) {
		Data d = new Data();
		d.x = 10;
		System.out.println("main() : x = " + d.x);

		change(d.x);
		System.out.println("After change(d.x)");
		System.out.println("main() : x = " + d.x);
	}

	static void change(int x) {  // 기본형 매개변수, read only임, 기존main메서드의 x와 다름
		x = 1000;  //지역변수 이므로 함수종료시 사라지며, 기존main메서드의 x와 다름
		System.out.println("change() : x = " + x);
	}
}

아래 메모리와 그림 그릴줄알기

main메서드의 객체 상성시 int x의 메모리 주소가 부여되며, 이를 d 참조변수가 가르킴
change(d.x)시 d.x의 값으로 기본형 매개변수(지역변수) int x의 값으로 지정됨.(read only)(값 복사만읽어남)
하지만 x=1000;일어나는 순간 지역변수 int x의 값이 변경됨.(원본과상관없는 지역변수)
기본형 매개변수가 아닌 참조형을 변경한다면, 원본 int x를 변경할수있음

참조형 변수

기본형 매개변수 - 변수의 값을 읽기만 할수있다(read only)
참조형 매개변수 - 변수의 값을 일고 변경할수있다(read &write)

class Data2 { int x; }

class Ex6_7 {
	public static void main(String[] args) {
		Data2 d = new Data2();
		d.x = 10;
		System.out.println("main() : x = " + d.x);

		change(d);
		System.out.println("After change(d)");
		System.out.println("main() : x = " + d.x);
	}

	static void change(Data2 d) { // 참조형 매개변수
		d.x = 1000;
		System.out.println("change() : x = " + d.x);
	}
}

main메서드의 객체 상성시 int x의 메모리 주소가 부여되며, 이를 d 참조변수가 가르킴
change(d)시 d의 가르키는 메모리 값를 참조형 매개변수(지역변수)도 가르키는것으로 지정됨.(read &write)(값 주소를 가르킴)
x=1000;일어나는 순간 참조형 매개변수(지역변수)가 가르키는 int x의 값이 변경됨.(원본인 메모리 int x의 값이 변경됨)
참조형사용시 원본 int x를 변경할수있음
즉 리모콘을 전달해서 객체를 다룰수있게됨 (read&write)

참조형 반환타입(!!!)

반환하는것이 객체를 반환(객체의주소를 반환함!!)

class Data3 { int x; }

class Ex6_8 {
	public static void main(String[] args) {
		Data3 d = new Data3();
		d.x = 10;

		Data3 d2 = copy(d); 
		System.out.println("d.x ="+d.x);
		System.out.println("d2.x="+d2.x);
	}

	static Data3 copy(Data3 d) {
		Data3 tmp = new Data3();    // 새로운 객체 tmp를 생성한다.

		tmp.x = d.x;  // d.x의 값을 tmp.x에 복사한다.

		return tmp;   // 복사한 객체의 주소를 반환한다.
	}
}

d2가 main에 만들어지고, copy영역이 스택에 올라가고, copy영역의 d는 결국 원본 객체 int x의 주소를 가르킴
copy영역에 tmp가 만들어지고 new Data3()해당하는 메모리 주소를 가르킴
d.x의 값이 tmp.x값으로 저장됨 (값 10)
return tmp로 참조형이므로 객체 메모리 주소가 반환됨. copy영역종료
main영역의 d2에 바로위 객체 메모리 주소를 가르킴
즉 객체를 반환(객체주소를 반환하는것임)
참고로 static 메서드는 객체 생성없이 호출가능 + 같은 클래스에 있으므로 참조변수.메서드로 안써도됨

static메서드와 인스턴스 메서드(iv사용여부구별)

인스턴스 메서드
- 인스턴스 생성후, 참조변수.메서드이름() 으로 호출
- 인스턴스 멤버(iv, im)와 관련된 작업을 하는 메서드
- 메서드 내에서 인스턴스 변수(iv) 사용가능
static메서드
- 클래스 메서드앞에 static 붙은것!
- 객체 생성없이 ‘클래스이름.메서드이름()’ 으로 호출
  ex) Math.random()
- 인스턴스 멤버(iv, im)와 관련없는 작업을 하는 메서드
- 메서드 내에서 인스턴스 변수(iv) 사용불가

static은 언제 붙여야 할까?

특히 속성은 객체마다 다르고, 공통속성은 객체마다 같다
하지만 인스턴스 메서드와 static메서드는 객체마다 모두 같다.
단지 iv 사용여부의 차이

메서드 간의 호출과 참조

static메서드는 인스턴스 변수(iv), 인스턴스 메서드(im)호출을 사용할수없다
즉, static메서드 호출시 객체(iv묶음)이없을수도있으므로 인스턴스 멤버를 쓸수없다.
당연히..iv는 객체생성후 사용가능임.
cv는 언제나 사용가능

오버로딩(overloading)

한 클래스 안에 같은 이름의 메서드 여러 개 정의하는 것

오버로딩이 성립하기 위한 조건

메서드 이름이 같아야 한다.
매개변수의 개수 또는 타입이 달라야한다.
반환 타입은 영향없다(반환타입 다름여부 상관없이안됨)

보기 1,2번 틀림, 보기 3번 오버로딩 맞음

보기 3번 클래스의 메서드를 add(3,3) 이라면 에러남 (ambiguous모호함)
메서드는 보통 동사이며, 이름이 같다면 같은 작업을 하는것이다

생성자(constructor)

1	Card c = new Card();// Card()부분이 생성자호출임... 정의한적없다면, 기본생성자호출

인스턴스가 생성될 떄마다 호출되는 인스턴스 초기화 메서드
(iv초기화해주는 메서드)
인스턴스 생성시 수행할 작업(iv 초기화)에 사용
모든 클래스는 반드시 한개이상의 생성자를 가져야함

생성자 생성방법

이름이 클래스 이름과 같아야한다
항상 리턴값이 없다(void 안붙임)(메서드와 다른부분)
초기화는 대입문이므로 반환할것없음
정의한적없다면, 기본생성자호출

기본 생성자(default constructor)

매개변수가 없는 생성자
생성자가 하나도 없을 떄만, 컴파일러가 자동 추가
반드시 기본생성자 넣는 습관들이기(!!!)

1	클래스이름() {}

컴파일러 자동 기본 생성자 호출 의지할때 문제점은 컴파일러가 하나라도잇으면 추가해주지만, 한개라도있으면, 내가 넣어줘야함

매개변수가 있는 생성자

생성자 직접 만들어주면 확실히 단순해지고 편해짐

순서 중요

참조변수 생성
new가 객체 생성
생성자호출하여 객체 초기화
객체 주소 참조변수에 대입

생성자 this()

같은클래스안에 생성자에서 다른 생성자 호출할때 사용(클래스이름안쓰고, this씀)
다른 생성자 호출시 첫 줄에서만 사용가능.
( door=5; this(color, “auto”, 4);오류
코드 중복을 피하기 위해 사용

참조변수 this ≠ 생성자 this()

인스턴스 자신을 가리키는 참조변수
인스턴스 메서드(생성자 포함)에서 사용가능(인스턴스에서만 가능 static불가)
지역변수(lv)와 인스턴스 변수(iv)를 구별할 떄 사용
아래 표 다시확인

같은 클래스안에서 iv는 this생략가능, 하지만 lv와 iv의 이름이 같다면, this.iv로 해줘야함. (안해주면 lv가 가까우므로 둘다 lv로 취급당해버림)
아래 lv 와 iv가 이름이 같으면 this.iv반드시 해야함

참조변수 this와 생성자 this()

변수의 초기화 & 멤버변수의 초기화

지역변수(lv)는 수동 초기화 해야함(!!!)
멤버변수(iv, cv)는 자동 초기화된다.
메서드는 재사용이 빈번, 지역변수 또한 주기가 짧음에 따라 수동으로 초기화해야함
(나머지 인스턴스 변수, 클래스 변수 등등은 자동으로 초기화됨, 객체는 여러변수가 많기 때문에, 자동으로함)