JAVA STUDY - CH6 : 객체지향 프로그래밍 - 1

1. 객체지향 언어란?

1. 코드의 재사용성이 높음

2. 코드의 관리가 용이

3. 신뢰성이 높은 프로그래밍을 가능하게 함

 

✅ 2. 클래스와 객체

클래스 : 객체를 정의해 놓은 틀

객체 : 기능과 속성을 가진 메모리에 생성된 것

 

인스턴스화 : 클래스로부터 객체를 만드는 것

인스턴스 : 클래스로부터 만들어진 객체. (결국, 객체 = 인스턴스)

 

객체는 속성과 기능을 갖고있음.

속성(property) : 멤버변수, 특성, 필드, 상태
기능(function) : 메서드, 함수, 행위

 

class TV {
	// 멤버 변수
	String color;
    boolean power;
    int channel;
    
   	// 메서드
    void power() { power =! power; }
    void channelUp() { channel++; }
    void channelDown() { channel--; }
 }

 

클래스 선언은 설계도 작성에 불과함. 인스턴스를 생성해야 사용이 가능함.

클래스 변수명; 
변수명 = new 클래스명();

Tv t;
t = new Tv();

 

1. Tv t;

Tv 클래스 타입의 참조변수 t를 선언. 메모리에 t를 위한 공간을 생성한 것임.

인스턴스 생성 안되서 아무것도 못하는 상태.

 

2. t = new Tv();

연산자 new에 의해 인스턴스가 메모리의 빈공간에 생성됨. 이 때, 멤버 변수는 각 자료형의 기본값으로 초기화 됨.

대입연산자(=)에 의해 생성된 객체의 주소값이 참조변수 t에 저장됨. (즉, 1개의 참조변수가 여러 개의 인스턴스 가리키는 것 X )

 

💡 인스턴스는 참조변수를 통해서만 다룰 수 있음. 참조변수 타입은 인스턴스의 타입과 일치해야함.

 

✔️ 객체 배열

많은 수의 객체를 다뤄야할 때, 배열로 다루는 것이 편함.

같은 종류의 여러 데이터를 하나의 집합으로 모을 수 있음.

 

✔️ 클래스의 또 다른 정의

구조체 : 자료형의 종류에 상관없이 서로 관계가 깊은 변수들을 하나로 묶어서 다룰 수 있게함.

구조체 + 함수 = 클래스

 

사용자 정의 타입 : 변수가 분리되어 있으면, 프로그램 수행 과정에서 따로 뒤섞일 수 있음. 따라서, 사용자 정의 타입을 정의함.

class Time {
	int hour;
    int minute;
    float second;
}

 

✅ 3. 변수와 메서드

변수의 선언된 '위치'에 따라 변수의 종류가 바뀜.

클래스 변수 = 멤버변수 중 static이 붙은 것 

인스턴스 변수 = 멤버변수 중 static이 붙지 않은 것

지역변수 = 멤버변수를 제외한 나머지 변수

class Variables {
	int iv; 			// 인스턴스변수
    static int cv; 		// 클래스변수 (static변수, 공유변수)
    
    void method()
    {
    	int lv = 0;		// 지역변수
     }
}

 

✔️ 인스턴스변수 (instance variable)

클래스의 인스턴스를 생성할 때 만들어짐. 인스턴스는 독립적인 저장공간을 가지므로 서로 다른 값을 가질 수 있음.

인스턴스마다 고유한 상태를 유지해야하는 경우에 인스턴스변수로 선언함.

ex) 카드의 무늬와 숫자

✔️ 클래스변수 (class variable)

모든 인스턴스가 공통된 저장공간을 공유하게 됨. 한 클래스의 모든 인스턴스들이 공통적인 값을 유지해야하는 속성의 경우에

클래스변수로 선언함.

ex) 카드의 폭과 높이

✔️ 지역변수 (local variable)

메서드 내에 선언되어 메서드 내에서만 사용 가능함. 메서드가 종료되면 소멸되어 사용 불가능.

 

✔️ 메서드

과정은 알 필요 없고, 입력과 출력만 알면 됨.

 

구조 : 반환타입 메서드이름 (매개변수 선언) { 메서드의 구현부... }

※ 반환타입이 void일 경우를 제외하고 return값이 존재해야함.

 

메서드 구현부를 작성할 때, "매개변수의 값이 적절한 것인지 확인해 주는 것"이 제일 우선임.

가능한 모든 경우의 수에 대해 고민해서 매개변수의 유효성을 검사하는 코드를 넣는 것이 중요함.

 

✔️ JVM의 메모리 구조

JVM은 메모리를 용도에 따라 영역을 나눔.

3가지 주요 영역 (method area, call stack, heap)

1. 메서드 영역

프로그램 실행 중 클래스에 대한 정보를 이곳에 저장함.

 

2. 힙

인스턴스가 생성되는 공간.

 

3. 호출 스택

메서드의 작업에 필요한 메모리 공간을 제공함. 이 메모리는 메서드가 작업을 수행하는 동안 지역변수들과 연산의 중간결과 등을 저장하는데 사용됨. 작업을 마치면 할당되었던 메모리공간은 반환되어 지워짐. 

 

기본형 매개변수 : 변수의 값을 읽기만 할 수 있음.

참조형 매개변수 : 변수의 값을 읽고 변경할 수 있음.

 

매개변수로 '값이 저장된 주소'를 넘겨주거나 매개변수 타입을 배열로 지정하여 참조형 매개변수로 만들면 값 수정 가능해짐.

 

💡 클래스의 멤버변수 중 모든 인스턴스에 공통된 값을 유지해야하는 것이 있는지 살펴보고, 있으면 static을 붙여준다.
💡 작성한 메서드 중에서 인스턴스 변수나 인스턴스 메서드를 사용하지 않는 메서드에 static을 붙일 것을 고려한다.

 

✅ 4. 오버로딩 (overloading)

한 클래스 내에 같은 이름의 메서드를 여러 개 정의하는 것 = 메서드 오버로딩

1. 메서드 이름이 같아야함.
2. 매개변수의 개수 또는 타입이 달라야함.

 

메서드의 이름을 절약할 수 있고, 매개변수 순서나 타입을 외우지 않아도 된다는 장점이 있음.

하지만 너무 많으면 오히려 복잡해짐.

 

✔️ 가변인자와 오버로딩

매개변수의 개수를 동적으로 지정가능해짐. '타입...변수명' 형식으로 선언함.

주로 배열을 이용함.

System.out.println(concatenate(new String[]{"A","B"}));

 

✅ 5. 생성자 (constructor)

생성자는 인스턴스가 생성될 때 호출되는 '인스턴스 초기화 메서드'임.

1. 생성자 이름은 클래스 이름과 같아야함.
2. 생성자는 리턴 값이 없음.

 

기본 생성자 : 클래스 내에 생성자가 하나도 없을 때 컴파일러가 자동적으로 추가해줌. 

매개변수가 있는 생성자 : 인스턴스를 생성한 다음에 값 변경보다 간결하고 직관적임. (이미 속성을 가진 객체를 만들어내는 것)

 

✔️ 생성자에서 다른 생성자 호출 - this(), this

💡 생성자의 이름으로 클래스 이름 대신 this를 사용함. (반드시 첫 줄에서만 호출 가능함)

 

생성자의 매개변수로 인스턴스 변수들의 초기값을 제공받는 경우가 많기 때문에 사용함.

'this'는 인스턴스 멤버만 사용 가능함.

Car(String color, String gearType, int door){
	this.color = color;
    this.gearType = gearType;
    this.door = door;
    }

 

인스턴스를 생성할 때 2가지 사항 고려해야함

1. 클래스 - 어떤 클래스의 인스턴스를 생성할 것인가?

2. 생성자 - 선택한 클래스의 어떤 생성자로 인스턴스를 생성할 것인가?

 

✅ 6. 변수의 초기화

멤버변수와 배열의 초기화는 선택적이지만, 지역변수의 초기화는 필수적임.

💡 멤버변수의 초기화 방법
1. 명시적 초기화 (explicit initialization)
2. 생성자 (constructor)
3. 초기화 블럭 (initialization block)
- 인스턴스 초기화 블럭 : 인스턴스변수를 초기화 하는데 사용
- 클래스 초기화 블럭 : 클래스변수를 초기화 하는데 사용

 

✔️ 명시적 초기화 (explicit initialization)

변수를 선언과 동시에 초기화 하는 방법.

class Car{
	int door = 4;		//기본형 변수의 초기화
    Engine e = new Engine(); 	//참조형 변수의 초기화

 

✔️ 초기화 블럭 (initialization block)

클래스 초기화 블럭 : 클래스 변수의 복잡한 초기화에 사용. (클래스가 메모리에 처음 로딩될 때 한번만 수행)

인스턴스 초기화 블럭 : 인스턴스 변수의 복잡한 초기화에 사용. (생성자와 같이 인스턴스를 생성할 때마다 수행. 생성자보다 먼저 수행됨)

 

인스턴스 초기화 블럭은 모든 생성자에서 공통으로 수행되어야 하는 코드를 넣을 때 사용함. (코드의 중복 제거)

기본값 → 명시적 초기화 → 인스턴스 초기화 블럭 → 생성자