객체지향 프로그래밍 -2

cutiepazzipozzi·2023년 4월 25일
자바의 정석
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[생성자(Constructor)]

생성자?

= 인스턴스가 생성될 때 호출되는 인스턴스 초기화 메서드
(인스턴스 초기화 = 인스턴스 변수를 초기화)

생성자의 조건

  1. 생성자 이름 = 클래스 이름
  2. return 값이 없어야 함
class TV {
	TV() {//기본생성자}
    TV(int remote) {//매개변수 있는 생성자}
}

위의 생성자를 보면 우리가 그동안 new 연산자를 활용해 인스턴스를 선언했던 부분은 생성자를 호출하는 코드였던 것이었던 것이었다..!!

※ 여기서 주의해야 할 점은
new연산자가 인스턴스를 생성하는 것이지, 생성자가 인스턴스를 생성하는 것은 아니다! 생성자도 그저 하나의 특수한 메서드일뿐,,

기본 생성자

모든 클래스에는 하나 이상의 생성자가 정의되어야 한다.
그러나 사실 우리가 이 단원을 배우기 전까지는 생성자를 정의하지 않았던 것 같은데, 어떻게 생성자가 알아서 정의되었던 것일까?

이건 컴파일러가 제공하는 기본 생성자 덕택이었다
컴파일 시 .java 클래스에 생성자가 없다면 자동적으로 위의 생성자 조건을 갖춘 기본 생성자를 컴파일러가 추가해준다. 만약 특별히 생성자를 만들어 줄 필요가 없다면, 기본 생성자를 불러와도 된다.

그러나 기본 생성자는 생성자를 따로 선언해주지 않는 경우에만 만들어지기 때문에, 생성자를 하나라도 선언했다면 그 형태에 맞게 선언해줘야 한다! 아니라면 오류가 발생한다. 아래의 예시를 보자.

class Data1 {int value;}
class Data2 {
	int value;
    Data2(int x) {value = x;}
}
class Ex1 {
	public static void main(String[] args) {
    	Data1 d1 = new Data1();
        Data2 d2 = new Data2(); //이거 무조건 컴파일 에러!!!!!
    }
}

매개변수가 있는 생성자

호출 시 값을 넘겨 받아 인스턴스를 생성해야 하는 생성자도 있다. 

class Car {
	String color;
    String gearType;
    int door;
    
    Car() {}
    Car(String c, String g, int d) {
    	color = c;
        gearType = g;
        door = d;
    }
}

public static void main(String[] args) {
	Car car1 = new Car();
    car.color = "yellow";
    car.gearType = "auto";
    car.door = 4;
    
    Car car2 = new Car("yello", "auto", 4);
    
    //2개의 생성자를 활용해 만든 두 인스턴스는 사실 같은 속성을 갖지만
    //누가 봐도 생성하는데 두번째가 더 간편하지 않은가?
}

생성자에서 다른 생성자 호출 -> this(), this

= 생성자 끼리도 호출이 가능하단 말씀!
= this: 인스턴스 자신을 가리키는 참조변수
(this를 통해 인스턴스변수에 접근)
= this(): 생성자(같은 클래스의 다른 생성자 호출 시)

  • 생성자의 이름으로 클래스이름 대신 this 사용
  • 한 생성자에서 다른 생성자 호출 시 반드시 첫 줄에서만!!
class Car {
	String color;
    String gearType;
    int door;
    
    Car() {this("white", "auto", 4);}
    Car(String color) {
    	this(color, "auto", 4);
    }
    Car(String color, String gearType, int door) {
    	this.color = color;
        this.gearType = gearType;
        this.door = door;
    }
}

class Ex1 {
	public static void main(String[] args) {
    	Car c1 = new Car();
        Car c2 = new Car("blue");
        
        //c1은 white, auto, 4
        //c2는 blue, auto, 4
    }
}

(생성자 내에서 초기화 작업도중 다른 생성자를 호출하게 되면, 호출된 다른 생성자 내에서도 멤버변수들의 값을 초기화 할 것이므로 다른 생성자를 호출하기 이전의 작업이 무의미해질 수도 있어서,,)

생성자를 이용한 인스턴스의 복사

-> 현재 사용되고 있는 인스턴스와 같은 상태의 새로운 인스턴스를 만들고 싶을 때!
(두 인스턴스가 같은 상태이다 = 모든 인스턴스 변수가 같은 값을 갖는다)

//위의 예시에서 인스턴스 복사를 위한 새로운 생성자를 하나 더 만든다
Car(Car c) {
	color = c.color;
    gearType = c.gearType;
    door = c.door;
}
  • 하나의 클래스로부터 생성된 모든 인스턴스에서 각기 다른 값을 가질 수 있는 것은 인스턴스 변수 뿐이다!
  • 그렇지만 서로 독립적으로 메모리공간에 존재하는 별도의 인스턴스이기 대문에 원래의 인스턴스 값이 변경되어도 새로운 인스턴스 값은 변경되지 않는다.

인스턴스 생성 시 고려점

  1. 클래스 -> 어떤 클래스를 생성할 것인가?
  2. 생성자 -> 선택한 클래스의 어떤 생성자로 인스턴스를 생성할 것인가?

[변수의 초기화]

-> 변수를 선언하고 처음으로 값을 저장하는 것
-> 가능하면 선언과 동시에 적절한 값으로 초기화 하는 것이 Good!

class Ex1 {
	int x; // 인스턴스 변수
    int y = x;
    
    void method() {
    	int i;
        int j = i; // 이러면 컴파일 에러!! 
    }
    //지역변수인 i를 초기화하지 않은 상태에서 j에도 i 값을 부여했으므로
}

멤버변수(클래스 변수, 인스턴스 변수)와 배열의 초기화는 선택적이지만, 지역변수는 반드시 사용 전에 초기화를 해주어야 함

멤버변수의 초기화 방법

  1. 명시적 초기화
  2. 생성자
  3. 초기화 블럭 (인스턴스 초기화 블럭, 클래스 초기화 블럭)

명시적 초기화

명시적 초기화 = 변수를 선언과 동시에 초기화하는 것

class Car {
	int door = 4;
    Engine e = new Engine();
}

초기화 블럭

  1. 클래스 초기화 블럭
  2. 인스턴스 초기화 블럭
class InitBlock {
	static {//클래스 초기화 블럭}
    {//인스턴스 초기화 블럭}
}
  • 클래스 초기화 블럭은 클래스가 메모리에 처음 로딩될 때 한번만 수행되고, 인스턴스 초기화 블럭은 인스턴스가 생성될 때 마다 수행된다.
  • 생성자 보다 인스턴스 초기화 블럭이 먼저!!!!!
  • 보통은 인스턴스 초기화 대신 생성자를 사용하지만, 모든 생성자가 공통적으로 수행해야 하는 코드가 있다면 그것을 인스턴스 초기화 블럭에 넣으면 좋다!!
    => 재사용성을 높이고 중복을 제거 = 객체지향프로그래밍의 목표!!

위의 설명이 코드로 그려질만한 간단한 아래의 예제를 보자.

class Ex1 {
	static {System.out.println("static { }");}
    {System.out.pritnln("{ }");
    
    public Ex1() {System.out.println("생성자");}
    
    public static void main(String[] args) {
    	System.out.println("Ex1 e1 = new Ex1();");
        Ex1 e1 = new Ex1();
        
        System.out.println("Ex1 e2 = new Ex1();");
        Ex1 e2 = new Ex1();
    }
}

//출력결과
static { }
Ex1 e1 = new Ex1();
{ }
생성자
Ex1 e2 = new Ex1();
{ }
생성자

클래스 초기화 블럭 -> main 메서드 -> 인스턴스 생성 후 초기화 블럭

멤버변수의 초기화 시기와 순서

클래스 변수의 초기화 시점: 클래스가 처음 로딩될 때 단 한번
인스턴스 변수의 초기화 시점: 인스턴스가 생성될 때마다 초기화
클래스 변수의 초기화 순서: 기본값 -> 명시적 -> 클래스 초기화 블럭
인스턴스 변수의 초기화 순서: 기본값 -> 명시적 -> 인스턴스 초기화 블럭
-> 생성자

  • 프로그램 도중 클래스에 대한 정보가 요구된다면, 클래스는 메모리에 로딩된다. 그러나 이미 메모리에 있다면, 초기화 및 로딩 X !!
class InitTest {
	static int cv = 1;
    int iv = 1; //여가까지는 명시적 초기화
    
    static {cv = 2;} //클래스 초기화 블럭
    {iv = 2;} //인스턴스 초기화 블럭
    
    InitTest() { //생성자
    	iv = 3;
    }
}
  • 클래스 초기화(클래스가 처음 메모리에 로딩될 때 수행)
    기본값: cv = 0
    명시적 초기화: cv = 1
    클래스 초기화 블럭: cv = 2
  • 인스턴스 초기화(인스턴스 생성 시 차례대로 수행)
    기본값: cv = 2, iv = 0
    명시적 초기화: cv = 2, iv = 1
    인스턴스 초기화 블럭: cv = 2, iv = 2
    생성자: cv = 2, iv = 3

연습문제

6-10)
(b) 객체를 생성 = new 연산자, 객체 초기화 = 생성자

6-11)
(b) this 키워드는 인스턴스 메서드 내에서만

6-16)
(e) 지역변수는 호출스택 영역에 생겼다가 소멸됨
** heap 영역에는 인스턴스 변수가!

6-17)
(f) 호출 스택에서 가장 상위 메서드가 아닌 메서드들은 대기중!

6-19)

public static void change(String str) {
	str += "456";
}
public static void main(String[] args) {
	String str = "ABC123";
    System.out.println(str);
    change(str);
    System.out.println("After change:"+str);
}
//둘 모두 출력 결과는 ABC123

String은 불변 자료형이기 때문에 change 메서드에서 주어진 매개변수에 456을 추가하게 되면 새로운 문자열이 생성된다. 그러나 마지막 코드에서 불러오는 str은 원래의 주솟값이기 때문에 원래 문자열 그대로 출력된다!!

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