객체지향 프로그래밍
OOP: Object Oriented Programming
=> 객체를 만들고 객체들 간의 상호작용을 통해 특정 기능을 구성하는 프로그래밍 방법론
특징
1. 상속
부모가 자식에게 특징을 물려주듯이 상위 클래스의 특징을 하위 클래스에게 물려주는 것
2. 캡슐화
데이터와 코드의 형태를 외부에서 알 수 없게 하고, 데이터의 구조와 역할, 기능을 하나의 캡슐 형태로 만드는 것
3. 다형성
하나의 객체가 여러가지 형태를 가질 수 있는 성질
- 상속
- 오버로딩(Overloading)
- 오버라이딩(Overriding)
4. 추상화
객체의 공통적인 속성과 기능을 추출하여 정의하는 것
- 추상 클래스(abstract)
- 인터페이스
장점
- 실세계를 반영하는 쉬운 모델링
- 보안성이 높다.
- 캡슐화로 실제로 구현되는 부분을 외부에 드러나지 않아 정보를 은닉할 수 있다.
- 소프트웨어 생산성 향상
- 코드를 재사용하기 쉽다.(객체, 캡슐화, 다형성, 상속)
- 유지보수가 쉽다.
이번 Section에서는 캡슐화, 다형성, 상속에 대해서는 다루지 않기 때문에 간단하게만 정리하고 넘어가겠다.
클래스/객체
클래스: 객체를 정의한 설계도
객체(Object): 실재하는 어떤 대상
인스턴스(Instance): 클래스로 생성된 객체
인스턴스화(Instantiate): 클래스로부터 객체를 만드는 과정
클래스
1) 필드(변수): 클래스의 속성(변수)
2) 메서드: 클래스의 기능
3) 생성자: 클래스의 객체를 생성
4) 이너 클래스: 클래스 내부의 클래스
✅ 클래스 맴버 = 필드 + 메서드 + 이너 클래스
public class ExampleClass {
int x = 10; // (1) 필드
void printX() {...} // (2) 메서드
ExampleClass() {...} // (3) 생성자
class ExampleClass2 {...} // (4) 이너 클래스
} 객체
1) new 생성자(): 인스턴스 생성, 주소값을 리턴
new: 힙 메모리에 공간을 할당받아 주소값을 반환한 후(객체 생성), 생성자를 실행시킨다.생성자(): 생성자를 호출하여 인스턴스 변수들을 초기화
2) 참조_변수 = new 생성자();: 주소값을 참조변수에 저장
1) Person 클래스는 클래스 영역에 저장된다.
2) 참조 변수 p는 스택 영역에 저장된다. 이때 p는 힙에 저장되어 있는 객체의 주소값을 갖는다.
✅ 힙 영역은 실제 객체의 값이 저장되는 공간, 스택 영역은 참조 변수가 저장되는 공간
= 스택에 있는 참조 변수로, 힙 영역에 존재하는 객체를 다룬다.
3) 클래스 내부의 메서드(클래스 메서드, 인스턴스 메서드 둘 다)는 클래스 영역에 저장된다.
같은 클래스로 만드는 모든 객체는 동일한 메서드를 공유하기 때문에 클래스 영역에 저장해두고, 필요한 경우에 참조해서 사용한다.
4) 클래스 내부의 변수는 종류에 따라 저장되는 위치가 다르다.
- 클래스 변수(static 변수): 클래스 영역
- 인스턴스 변수(non-static 변수): 힙 영역(객체 내부)
변수
public class Test{
private int iv; // 인스턴스 변수.
public static int cv; // 클래스 변수.
public void print(){
int lv; // 지역 변수.
}
}-
iv, cv는 클래스 내부에 선언되어 있으므로
멤버 변수 -
cv는 static으로 선언되었으니
클래스 변수이고, iv는인스턴스 변수 -
lv는 메소드 내에 선언되었으므로
지역 변수
❓ lv도 결국 Test 클래스 내부에 있으니까 멤버 변수 아닌가?
💁♀️{}로 둘러싸였으니 결국 지역 변수이다!
❓ 왜 지역변수는 직접 초기화를 해줘야 하는가?
💁♀️ 지역변수는 메서드 내에서만 사용되기 때문에 생명 주기가 짧다.
그러므로 매번 지역 변수를 0으로 자동 초기화하면 메모리 낭비가 심해진다.
❓ 멤버 변수는 왜 자동으로 초기화가 이뤄지나요?
💁♀️ 힙 메모리는 빈 공간이 저장될 수 없기 때문에
메모리 구조
Java의 메모리(Runtime Data Area)는 다음과 같이 구성된다.
클래스 영역(메소드 영역)
- JVM은 클래스 파일(*.class)을 읽어들여, 클래스에 대한 정보를 메소드 영역에 저장한다.
- 클래스의 필드, 메소드 등 클래스에 대한 정보들을 저장
- 클래스 변수(static 변수), 클래스 메소드(static 메소드) 저장
- 클래스 내부의 인스턴스 메소드도 클래스 영역에 저장됨
- 인스턴스 변수는 Heap 영역에 저장됨
- 런타임 시 생성된 모든 스레드가 공유하는 영역
스택 영역
-
메서드 정보, 지역변수, 파라미터 값이 저장된다.
-
LIFO(Last In First Out) 구조
-
메서드가 호출되면
Method Frame이 생성된다.
Method Frame에는 해당 메서드의 매개변수, 지역변수, 리턴값 등의 정보들이 저장되어 있다.
이는 스택 영역에 저장되었다가, 모든 동작이 완료되면 삭제된다.
힙 영역
- new 연산자로 생성된 객체를 저장하는 영역 (인스턴스 변수)
- 클래스(메소드) 영역에 로드된 클래스만 인스턴스화 가능
- 객체 내부에는 필드(변수), 메서드, 이너 클래스가 있다.
- 가비지 컬렉션이 수행되는 영역(자동으로 불필요한 메모리 공간이 정리된다.)
