[혼공자] 06-6. 패키지와 접근 제한자

Benjamin·2023년 3월 9일
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06-6. 패키지와 접근 제한자

클래스를 체계적으로 관리하기위해 패키지를 사용한다.

패키지의 물리적인 형태는 파일 시스템의 폴더이다.
폴더 기능만 하는 것이 아니라 클래스의 일부분으로, 클래스를 유일하게 만들어주는 식별자 역할을 한다.
클래스 이름이 동일하더라도 패키지가 다르면 다른 클래스로 인식한다. 클래스의 전체 이름은 '패키지 이름 + 클래스 이름'인데, 패키지가 상/하위로 구분되어있다면 도트(.) 를 사용해 표현한다.
상위패키지.하위패키지.클래스

예를 들어, 다음과 같이 패키지가 구성되어있다고 가정하자.

A클래스의 전체이름 = com.mycompany
B클래스의 전체이름 = com.yourcompany

패키지 선언

클래스 작성할 때 해당 클래스가 어떤 패키지에 속할 것인지 선언하는것을 패키지 선언이라 한다.

소스파일 최상단에 위치한다.

package 상위패키지.하위패키지;

public class ClassName() {...}

예를 들어 Car 클래스가 com.mycompany 패키지에 속해야한다면 다음과 같이 Car 클래스를 작성한다.

package com.mycompany;

public class Car {...}

패키지는 클래스의 일부이다.
그 이유는 클래스만 따로 복사해서 다른 곳으로 이동할면 클래스를 사용할 수 없기 때문이다.
위와 같은 상황이라면 com/yourcompany 폴더에 Car.class를 저장하면 Car 클래스를 사용할 수 없다.
만약 클래스를 이동해야한다면 패키지 전체를 이동시켜야 한다.

패키지 이름은 개발자가 임의로 짓지만 지켜야할 규칙이 있다.

  • 숫자로 시작해서는 안되고, _,$를 제외한 특수 문자를 사용하면 안된다.
  • java로 시작하는 패키지는 자바 표준 API에서만 사용가능하다.
  • 모두 소문자로 작성하는것이 관례이다.
  • 패키지 이름의 중복 방지 방법
    여러 회사가 함께 참여하는 대규모 프로젝트나 다른 회사의 패키지를 이용해서 개발할 경우 패키지 이름이 중복될 가능성이 있다.
    그래서 흔히 회사의 도메인 이름으로 패키지를 만든다.
    도메인은 등록기관에서 유일한 이름이 되도록 검증됐기 때문에 다른 회사의 패키지와 중복되는 경우가 발생하지 않는다.
    도메인 이름으로 만들경우, 도메인 이름 역순으로 패키지 이름을 지어주는데, 그 이유는 포괄적인 이름이 상위 패키지가 되도록 하기 위해서이다. 그리고 마지막에는 프로젝트 이름을 붙여주는것이 관례이다.
  • ex) com.samsung.projectname

import 문

사용하고자 하는 클래스 또는 인터페이스가 다른 패키지에 소속되어있다면 import 문으로 해당 패키지의 클래스 또는 인터페이스를 가져와 사용할것임을 컴파일러에게 알려줘야한다.

import 상위패키지.하위패키지.클래스이름;
import 상위패키지.하위패키지.*;

import문은 패키지 선언과 클래스 선언 사이에 작성한다.
사용하고자 하는 클래스들이 동일한 패키지 소속이라면 개별 import문을 작성하는것보다 *를 이용해서 해당 패키지에 소속된 클래스들을 사용할것임을 알려주는것도 좋은 방법이다.
import문은 개수에 제한이 없다.

주의할 점은 상위 패키지를 import했다고해서 하위 패키지까지 import되는 것은 아니다.
패키지 전체 이름으로 패키지를 식별하기 때문에 com.hankookcom.hankook.project를 서로 다른 패키지로 인식한다.
따라서 이 두 패키지에 소속된 클래스를 사용하려면 다음과같이 2개의 import 문이 필요하다.

import com.hankook.*;
import com.hankook.project.*;

경우에 따라서 import문과 상관없이 패키지가 포함된 클래스 전체 이름을 코드에 기술해야할 때가 있다.
서로 다른 패키지에 동일한 클래스 이름이 존재하고, 두 패키지가 모두 import되었다면 컴파일러는 어떤 패키지의 클래스를 사용해야할지 모호하므로 컴파일러에러를 발생시킨다.
이 경우 정확히 패키지가 포함된 클래스 전체 이름을 기술해야한다.

예를 보자,

package sec06.exam02.mycompany;

import sec06.exam02.hankook.*;
import sec06.exam02.humho.*;
import sec06.exam02.hyundai.Engine;

public class Car {
	Engine engine = new Engine();
    sec06.exam02.hankook.Tire tire1 = new sec06.exam02.hankook.Tire(); //이렇게
    sec06.exam02.kumho.Tire tire2 = new sec06.exam02.kumho.Tire(); //이렇게
}

Tire는 import된 두패키지 (hankook, kumho)에 모두 있기때문에 패키지 이름과 함꼐 전체이름이 기술되어야한다.

접근 제한자

접근제한자는 접근을 제한하기 위해 사용된다.
접근이란 클래스 및 인터페이스 그리고 이들이 가지고있는 멤버의 접근을 말한다.

어떤 경우에는 클래스와 인터페이스를 다른패키지에서 사용하지 못하도록 막을 필요가 있다.
객체 생성을 막기위해 생성자를 호출하지 못하게 하거나 필드나 메소드를 사용하지 못하도록 막아야되는 경우도 있다.
이때 접근제한자를 사용할 수 있다.

접근 제한자는 3가지 종류가 있다.

  • public 접근 제한자 : 외부 클래스가 자유롭게 사용할 수 있다.
  • protected 접근 제한자 : 같은 패키지 또는 자식 클래스에서 사용할 수 있다.
  • private 접근 제한자 : 동일 패키지이건 다른 패키지이건 상관없이 호출하지 못하도록 제한한다. 오로지 클래스내부에서만 호출할 수 있다.

위 세가지 접근제한자가 적용되지 않으면 default 접근 제한을 가진다.

  • default 접근 제한 : 같은 패키지에 소속된 클래스에서만 사용할 수 있다.

클래스의 접근 제한

클래스를 선언할 때 해당 클래스를 같은 패키지 내에서만 사용할 것인지, 아니면 다른 패키지에서도 사용할 수 있도록 할것인지 결정해야한다.
클래스는 public, defalut 접근 제한을 가진다.

// default 접근 제한 
class 클래스 {...}

// public 접근 제한 
public class 클래스 {...} 

default 접근 제한

선언시 public 을 생략했다면 default접근 제한을 가진다.
이는 같은 패키지에서는 아무런 제한이 없지만, 다른 패키지에서는 사용할 수 없도록 제한된다.

public 접근 제한

선언 시 public을 붙였다면 이 접근 제한을 가진다.
같은 패키지뿐만 아니라 다른패키지에서도 아무런 제한없이 사용할 수 있다.
클래스를 다른 개발자가 사용할 수 있도록 라이브러리 클래스로 개발한다면 반드시 public 접근 제한을 갖도록 해야한다.

package sec06.exam03.package1;

class A{}
package sec06.exam03.package1;

public class B {
	A a; //A클래스 접근 가능 (필드로 선언할 수 있음)
}

B클래스에서 A클래스를 이용하여 필드 선언 및 생성자/메소드 내부에서 변수 선언이 가능하다.

package sec06.exam03.package2;

import sec06.exam03.package1.*;

public class C {
	//A a; //A 클래스 접근 불가(컴파일 에러)
    B b;
}

생성자의 접근 제한

객체를 생성하기 위해서는 new연산자로 생성자를 호출한다.
하지만 생성자를 어디에서나 호출할 수 있는 것은 아니다.
생성자가 어떤 접근 제한을 갖느냐에 따라 호출가능 여부가 결정된다.

생성자는 public,protected,default,private 접근 제한을 가진다.

public class ClassName {
	//public 접근 제한
	publuc ClassName() {}
    
    //protected 접근 제한
    protected ClassName() {}
    
    //default 접근 제한
    ClassName() {}
    
    //private 접근 제한 
    private ClassName() {} 
}

클래스에 생성자를 선언하지 않으면 컴파일러에 의해 자동으로 기본 생성자가 추가된다.
이때 접근제한은 클래스의 접근 제한과 동일하다.

필드와 메소드의 접근제한

필드와 메소드를 선언할 때 해당 필드와 메소드를 클래스 내부에서만 사용할 것인지, 패키지 내에서만 사용할것인지, 아니면 다른 패키지에서도 사용할 수 있도록 할 것인지 결정해야한다.

필드와 메소드는 public, protected, default, private 접근제한을 가질 수 있다.

//필드 선언
[public | protected | private] [static] 타입 필드;


//메소드 선언
[public | protected | private] [static] 리턴 타입 메소드() {}

Getter와 Setter 메소드

일반적으로 객체 지향 프로그래밍에서는 객체의 필드를 객체 외부에서 직접적으로 접근하는것을 막는다.
외부에서 마음대로 변경할 경우 객체의 무결성(결점이 없는 성질)이 깨질 수 있기 때문이다.

예를들어, 자동차의 속도는 음수가 될 수 없는데, 외부에서 음수로 변경하면 객체의 무결성이 깨진다.

이 문제를 해결하기위해 객체지향 프로그래밍에서는 메소드를 통해 필드를 변경한다.
필드는 외부에서 접근할 수 없도록 막고 메소드는 공개해서 외부에서 메소드를 통해 필드에 접근하도록 유도한다.
메소드는 매개값을 검증해서 유효한 값만 객체의 필드로 저장할 수 있기때문이다.
이 역할을 하는 메소드가 Setter이다.

예를 들어 자동차 속도를 setSpeed() 메소드로 변경할 경우 다음처럼 검증코드를 작성할 수 있다.

void setSpeed(double speed) {
	if(speed<0) {
    	this.speed = 0;
        return;
    }else {
    	this.speed = speed;
    }
}

외부에서 객체의 데이터를 읽을 때도 메소드를 사용하는것이 좋다.
필드값을 직접 사용하면 부적절한 경우도 있기때문이다. 이런 경우 메소드로 필드값을 가공한 후 외부로 전달하면 된다.
이런 메소드가 Getter이다.

예를 들어 자동차 속도를 마일에서 km단위로 환산해 외부로 리턴해주는 getSpeed()메소드는 다음과 같다.

double getSpeed() {
	double km = speed*1.6;
    return km;
}

클래스를 선언할 때 가능하면 필드를 private로 선언해서 외부로부터 보호하고, 필드에 대한 Setter와 Getter메소드를 작성해서 필드값을 안전하게 변경/사용하는것이 좋다.

다음은 Setter와 Getter 메소드를 선언하는 방법이다.
(필요에 따라 검증코드나 변환코드는 추가한다)

private 타입 fieldName;

//Getter
public 리턴타입 getFieldName() { //메소드 이름 = get + 필드이름 
	return fieldName;
}

//Setter
public void setFieldName(타입 fieldName) { //메소드 이름 = set+필드이름
	this.fieldName  = fieldName;
}

필드타입이 boolean일 경우에는 Getter는 get으로 시작하지않고, is로 시작하는것이 관례이다.

private boolean stop;

//Getter
public boolean isStop() { //메소드 이름 = is + 필드이름 
	return stop;
}

//Setter
public void setStop(boolean stop) { //메소드 이름 = set+ 필드 이름 
	this.stop = stop;
}

만약 외부에서 필드값을 읽을 수만 있고 변경하지 못하도록 하려면(읽기전용) Getter메소드만 선언해도 좋고, 아니면 Setter메소드가 private 접근 제한을 갖도록 선언해도 좋다.


출처
혼자 공부하는 자바

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