Java Classes - OOP, Classes and Objects, Attributes, Methods, Constructors, Modifiers

OOP

What is OOP?

= Object-Oriented Programming(객체 지향 프로그래밍)

• 절차적 프로그래밍 : 데이터에 대한 작업을 수행하는 프로시저나 메서드를 작성
• 객체 지향 프로그래밍 : 데이터와 메서드를 모두 포함하는 객체를 만드는 것

객체 지향 프로그래밍 장점

• 더 빠르고 쉬운 실행
• 프로그램에 대한 명확한 구조 제공
• 코드를 DRY(Don't Repeat Yourself) 상태로 유지하는 데 도움
  • 공통적인 코드를 추출하여 한 곳에 배치하고 재사용
• 코드 유지 관리, 수정 및 디버깅 용이
• 더 적은 코드와 짧은 개발 시간으로 재사용 가능한 애플리케이션 제작 가능

What are Classes and Objects?

• 클래스와 객체는 객체 지향 프로그래밍에서 빠질 수 없는 두 가지 주요 측면
• 많은 예시가 있겠지만,
  • 클래스 : 붕어빵을 찍어 내는 틀
  • 객체 : 팥, 슈크림, 고구마, 피자 붕어빵

즉, 클래스는 객체에 대한 템플릿이고,
객체는 클래스의 인스턴스
개별 객체가 생성되면 해당 객체는 클래스의 모든 변수와 메서드를 상속

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Classes and Objects

Classes/Objects(클래스와 객체)

• 자바의 모든 것은 클래스와 객체, 그리고 그 속성과 메서드와 연관

• 클래스는 객체 생성자이거나 객체를 만드는 "청사진"

• Main 클래스를 만들고 변수 x 지정

Main.java

public class Main {
int x = 5;
}

클래스는 항상 첫 글자를 대문자로 시작
자바 파일 이름은 항상 클래스 이름과 일치

Create an Object(객체 생성)

• myObj 객체를 생성하고 x의 값을 출력

public class Main {
  int x = 5;

  public static void main(String[] args) {
    Main myObj = new Main();
    System.out.println(myObj.x);
  }
}
// 5

Multiple Objects

하나의 클래스에 여러 객체 생성 가능

public class Main {
  int x = 5;

  public static void main(String[] args) {
    Main myObj1 = new Main();  // Object 1
    Main myObj2 = new Main();  // Object 2
    System.out.println(myObj1.x);
    System.out.println(myObj2.x);
  }
}
// 5
// 5

Using Multiple Classes

• 클래스의 객체를 생성하여 다른 클래스에서 접근하는 경우

  • 클래스를 더 잘 구성하는 데 사용
    • 한 클래스는 모든 속성과 메서드 보유, 다른 클래스는 'main()' 메서드 보유

• Main.java

public class Main {
  int x = 5;
}

• Second.java

class Second {
  public static void main(String[] args) {
    Main myObj = new Main();
    System.out.println(myObj.x);
  }
}
// 5

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Attributes

Attributes(변수)

• 이전 예시에서의 x는 클래스의 속성 또는 클래스 내의 변수

• Main 클래스에 x, y 두 가지 속성 지정

public class Main {
  int x = 5;
  int y = 3;
}

Accessing Attributes

• 클래스 객체를 생성하고 .을 사용하여 속성에 접근 가능

-MyObj.x로 속성에 접근

public class Main {
  int x = 5;

  public static void main(String[] args) {
    Main myObj = new Main();
    System.out.println(myObj.x);
  }
}
// 5

Modify Attributes

• 속성 값 수정 가능

public class Main {
  int x;

  public static void main(String[] args) {
    Main myObj = new Main();
    myObj.x = 40;
    System.out.println(myObj.x);
  }
}
// 40

• 속성 값 재정의 가능

public class Main {
  int x = 10;

  public static void main(String[] args) {
    Main myObj = new Main();
    myObj.x = 25; // x is now 25
    System.out.println(myObj.x);
  }
}
// 25

• 기존 값의 재정의를 방지하려면, final을 이용하여 속성 정의

public class Main {
  final int x = 10;

  public static void main(String[] args) {
    Main myObj = new Main();
    myObj.x = 25; // will generate an error: cannot assign a value to a final variable
    System.out.println(myObj.x);
  }
}

Multiple Objects

• 한 클래스에 여러 객체를 생성한 경우에
  다른 객체의 속성 값에 영향을 주지 않고 한 객체의 속성 값만 변경 가능

public class Main {
  int x = 5;

  public static void main(String[] args) {
    Main myObj1 = new Main();  // Object 1
    Main myObj2 = new Main();  // Object 2
    myObj2.x = 25;
    System.out.println(myObj1.x);
    System.out.println(myObj2.x);
  }
}
// 5
// 25

Multiple Attributes(다중 속성)

• 원하는 만큼 많은 속성 지정

public class Main {
  String fname = "John";
  String lname = "Doe";
  int age = 24;

  public static void main(String[] args) {
    Main myObj = new Main();
    System.out.println("Name: " + myObj.fname + " " + myObj.lname);
    System.out.println("Age: " + myObj.age);
  }
}
// Name: John Doe
// Age: 24

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Class Methods

Class Methods

• 메서드는 클래스 내에서 선언되고 특정 작업을 수행하는 데 사용

public class Main {
  static void myMethod() {
    System.out.println("Hello World!");
  }

  public static void main(String[] args) {
    myMethod();
  }
}
// "Hello World!"

Static vs. Public

static

• 클래스의 정적인 속성/메서드 → 객체 생성 불필요

public

• 객체의 동적인 속성/메서드 → 객체 생성 후 접근 가능

public class Main {
  // Static method
  static void myStaticMethod() {
    System.out.println("Static methods can be called without creating objects");
  }

  // Public method
  public void myPublicMethod() {
    System.out.println("Public methods must be called by creating objects");
  }

  // Main method
  public static void main(String[] args) {
    myStaticMethod(); // Call the static method
    // myPublicMethod(); This would compile an error

    Main myObj = new Main(); // Create an object of Main
    myObj.myPublicMethod(); // Call the public method on the object
  }
}

Access Methods With an Object (객체를 이용한 접근 방법)

// Create a Main class
public class Main {
 
  // Create a fullThrottle() method
  public void fullThrottle() {
    System.out.println("The car is going as fast as it can!");
  }

  // Create a speed() method and add a parameter
  public void speed(int maxSpeed) {
    System.out.println("Max speed is: " + maxSpeed);
  }

  // Inside main, call the methods on the myCar object
  public static void main(String[] args) {
    Main myCar = new Main();   // Create a myCar object
    myCar.fullThrottle();      // Call the fullThrottle() method
    myCar.speed(200);          // Call the speed() method
  }
}

// The car is going as fast as it can!
// Max speed is: 200

Using Multiple Classes (여러 클래스 사용)

• 클래스의 객체를 생성하고 다른 클래스에서 해당 객체에 접근하는 것 권장

• Main.java

public class Main {
  public void fullThrottle() {
    System.out.println("The car is going as fast as it can!");
  }

  public void speed(int maxSpeed) {
    System.out.println("Max speed is: " + maxSpeed);
  }
}

• Second.java

class Second {
  public static void main(String[] args) {
    Main myCar = new Main();     // Create a myCar object
    myCar.fullThrottle();      // Call the fullThrottle() method
    myCar.speed(200);          // Call the speed() method
  }
}
// The car is going as fast as it can!
// Max speed is: 200

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Constructors

Constructors(생성자)

• 생성자는 객체를 초기화하는데 사용되는 특수 메서드
• 객체 속성에 대한 초기 값을 설정하는 데 사용
• 모든 클래스는 기본 생성자를 보유
• 생성자는 클래스의 객체가 생성될 때 호출
• 생성자명은 클래스명과 일치
• 생성자는 void 같은 반환 타입 불가

/ Create a Main class
public class Main {
  int x;  // Create a class attribute

  // Create a class constructor for the Main class
  public Main() {
    x = 5;  // Set the initial value for the class attribute x
  }

  public static void main(String[] args) {
    Main myObj = new Main(); // Create an object of class Main (This will call the constructor)
    System.out.println(myObj.x); // Print the value of x
  }
}
// 5

Constructor Parameters(생성자 매개변수)

• 생성자는 속성을 초기화하는 데 사용되는 매개변수 보유

public class Main {
  int x;

  public Main(int y) {
    x = y;
  }

  public static void main(String[] args) {
    Main myObj = new Main(5);
    System.out.println(myObj.x);
  }
}
// 5

• 매개변수 다수 보유 가능

public class Main {
  int modelYear;
  String modelName;

  public Main(int year, String name) {
    modelYear = year;
    modelName = name;
  }

  public static void main(String[] args) {
    Main myCar = new Main(1969, "Mustang");
    System.out.println(myCar.modelYear + " " + myCar.modelName);
  }
}
// 1969 Mustang

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Modifiers

Modifiers(수정자, 제어자)

public class Main

우리가 자주 보는 이 public이 수정자, 제어자
클래스, 속성, 메서드 및 생성자에 대한 접근 수준을 설정하는 데 사용

• 종류
  • Access Modifiers(접근제어자) - 접근 수준을 제어
  • Non-Access Modifiers(비접근제어자) - 접근 수준을 제어하지 않지만 다른 기능 제공

Access Modifiers(접근제어자)

1. Class의 경우

• public

  : 모든 클래스에서 접근 가능

• default

  : 같은 패키지 내의 클래스에서만 접근 가능
  따로 설정하지 않을 시 적용되는 기본 접근 제어자

2. attributes, methods and constructors의 경우

• public

  : 모든 클래스에서 접근 가능

• default

  : 같은 패키지 내의 클래스에서만 접근 가능

• protected

  : 같은 패키지 내의 클래스 또는 해당 클래스를 상속받은 클래스만 접근 가능

• private

  : 선언된 클래스 내에서만 접근 가능

Non-Access Modifiers(비접근제어자)

1. Class의 경우

• final

  : 다른 클래스에 상속 불가

• abstract

  : 추상화된 클래스로 객체 생성 불가
  → 이를 상속받은 하위 클래스에서 가능

2. attributes, methods의 경우

• final

  : 재정의 및 수정 불가

• static

  : 특정 객체가 소속되어있는 것이 아니라 클래스 자체에 소속

• abstract (only for methods)

  : 추상화된 클래스에서만 사용 가능

abstract void run();

메소드의 본문이 존재하지 않고, 위와 같이 선언되며
실제 구현은 이를 상속받은 하위 클래스에서 가능

• transient

  : 객체 직렬화 시 제외

• synchronized

  : 한 번에 하나의 스레드만 접근 가능

• volatile

  : 스레드의 로컬 캐시에 저장되지 않고, 항상 메인 메모리에서 값을 직접 조회

Final

public class Main {
  final int x = 10;
  final double PI = 3.14;

  public static void main(String[] args) {
    Main myObj = new Main();
    myObj.x = 50; // will generate an error: cannot assign a value to a final variable
    myObj.PI = 25; // will generate an error: cannot assign a value to a final variable
    System.out.println(myObj.x);
  }
}

Static

public class Main {
  // Static method
  static void myStaticMethod() {
    System.out.println("Static methods can be called without creating objects");
  }

  // Public method
  public void myPublicMethod() {
    System.out.println("Public methods must be called by creating objects");
  }

  // Main method
  public static void main(String[ ] args) {
    myStaticMethod(); // Call the static method
    // myPublicMethod(); This would output an error

    Main myObj = new Main(); // Create an object of Main
    myObj.myPublicMethod(); // Call the public method
  }
}

Abstract

// Code from filename: Main.java
// abstract class
abstract class Main {
  public String fname = "John";
  public int age = 24;
  public abstract void study(); // abstract method
}

// Subclass (inherit from Main)
class Student extends Main {
  public int graduationYear = 2018;
  public void study() { // the body of the abstract method is provided here
    System.out.println("Studying all day long");
  }
}
// End code from filename: Main.java

// Code from filename: Second.java
class Second {
  public static void main(String[] args) {
    // create an object of the Student class (which inherits attributes and methods from Main)
    Student myObj = new Student();

    System.out.println("Name: " + myObj.fname);
    System.out.println("Age: " + myObj.age);
    System.out.println("Graduation Year: " + myObj.graduationYear);
    myObj.study(); // call abstract method
  }
}

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출처 : W3Schools Online Web Tutorials

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