[JAVA] 객체 지향 핵심 - Object, String,Class 클래스

WOOK JONG KIM·2022년 9월 5일
패캠_java&Spring
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Object 클래스

  • 모든 클래스의 최상위 클래스, java.lang.Object 클래스
  • 모든 클래스는Object에서 상속받고, Object 클래스의 메서드 중 일부는 재정의해서 사용할 수 있음(final이 아닌 메서드만)
  • 컴파일러가 extends Object를 추가함
    class Student => class Student extends Object

java.lang package

프로그래밍시 import 하지 않아도 자동으로 import

import.java.lang.*;

많이 사용하는 기본 클래스들이 속한 패키지

String, Integer, System...

toString()

package ch01;

class Book{
	private String title;
	private String author;
	
	public Book(String title, String author) {
		this.title = title;
		this.author = author;
	}
	// Object 클래스의 toString 오버라이딩
	@Override
	public String toString() {
		return title + "," + author;
	}
	
	
}
public class BookTest {

	public static void main(String[] args) {
		Book book = new Book("데미안","헤르만 헤세 ");
		
        // 오버라이드 하지 않으면 JVM의 가상 주소가 프린트
		System.out.println(book);
		
	}

}

equals() 메서드

  • 두 인스턴스의 주소 값을 비교하여 true/false를 반환
  • 재정의 하여 두 인스턴스가 논리적으로 동일함의 여부를 구현함
  • 인스턴스가 다르더라도(물리적 주소가 dif) 논리적으로 동일한 경우 true를 반환하도록 재정의 할 수 있음
    (같은 학번, 같은 사번, 같은 아이디의 회원...)

hashCode() 메서드

  • hashCode()는 인스턴스의 저장 주소를 반환함
  • 힙메모리에 인스턴스가 저장되는 방식이 hash 방식
  • hash : 정보를 저장, 검색하는 자료구조
  • 자료의 특정 값(키 값)에 대한 저장 위치를 반환해주는 해시 함수를 사용

두 인스턴스가 같다는 것

-> 두 인스턴스에 대한 equals()의 반환 값이 true, 동일한 hashCode() 값을 반환

논리적으로 동일함을 위해 equals() 메서드를 재정의 하였다면 hashCode()메서드도 재정의 하여 동일한 hashCode 값이 반환되도록 함

package ch02;

public class Student {
	
	private int studentNum;
	private String studentName;
	
	public Student(int studentNum, String studentName) {
		this.studentName = studentName;
		this.studentNum = studentNum;
	}
	
	public String toString() {
		return studentNum + "," + studentName;
	}

	@Override
	public int hashCode() {
		return studentNum;
	}

	@Override
	public boolean equals(Object obj) {
		if( obj instanceof Student) {
				Student std = (Student) obj;
				if(this.studentNum== std.studentNum) {
					return true;
				} else return false;
			}
		return false;
	}
	
}
package ch02;

public class EqualsTest {

	public static void main(String[] args) {
		Student std1 = new Student(100, "Lee");
		Student std2 = new Student(100,"Lee");
		// 이는 주소값이 복사되기에 std1 == std3 는 true
		Student std3 = std1;
		
		// 재정의 하기 전에는 std1 과 std2의 해시코드는 다르
		System.out.println(std1 == std2);
		System.out.println(std1.equals(std2));
		System.out.println(std1.hashCode());
		System.out.println(std2.hashCode());
		
		// 실제 해시코드는 다르다는 것을 보여 주는 예시
		System.out.println(System.identityHashCode(std1));
		System.out.println(System.identityHashCode(std2));
		
		
	}

}

clone() 메서드

  • 객체의 원본을 복제하는데 사용하는 메서드
  • 생성과정의 복잡한 과정을 반복하지 않고 복제 할 수 있음
  • clone()메서드를 사용하면 객체의 정보(멤버 변수 값등...)가 동일한 또 다른 인스턴스가 생성되는 것이므로, 객체 지향 프로그램에서의 정보 은닉, 객체 보호의 관점에서 위배될 수 있음
  • 해당 클래스의 clone() 메서드의 사용을 허용한다는 의미로 cloneable 인터페이스를 명시해 줌
public class Student implements Cloneable{

    .......

	@Override
	protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
		// TODO Auto-generated method stub
		return super.clone();
	}
}

// object가 리턴 타입이지만 Student타입으로 캐스팅하여 변환하도록 함
Student copyStudent = (Student)Lee.clone();

String 클래스

선언법 종류

    String str1 = new String("abc");
    String str2 = "abc";
  • 힙 메모리에 인스턴스로 생성되는 경우(new 경우)와 상수 풀(constant pool)(str2 case)에 있는 주소를 참조하는 두 가지 방법
  • 힙 메모리는 생성될때마다 다른 주소 값을 가지지만, 상수 풀의 문자열은 모두 같은 주소 값을 가짐

상수풀에 abc라는 스트링이 있고 str2는 그것의 어드레스만 가리키는 것

public class StringTest {

	public static void main(String[] args) {
		String str1 = new String("abc");
		String str2 = new String("abc");
		
        //false
		System.out.println(str1 == str2);
		
		String str3 = "abc";
		String str4 = "abc";
		
        //true
		System.out.println(str3 == str4);
	}
}

한번 생성된 String은 불변(immutable) -> final로 선언 되있음

String을 연결하면 기존의 String에 연결되는 것이 아닌 새로운 문자열이 생성됨 ( 메모리 낭비가 발생할 수도 )

public class StringTest2 {

	public static void main(String[] args) {
		String java = new String("java");
		String android = new String("android")
		
		java = java.concat(android);
		
		System.out.println(java);
	// 기존 자바 문자열 출력 방법			
    	System.out.println(System.identityHashCode(java));
		
	}
}

기존의 java 문자열은 그대로 남아있음 ! (메모리 가비지 많이 생김)

StringBuilder, StringBuffer 활용

  • 내부적으로 가변적인 char[]를 멤버 변수로 가짐
  • 문자열을 여러번 연결하거나 변경할 때 사용하면 유용함
  • 새로운 인스턴스를 생성X, char[] 를 변경함
  • StringBuffer는 멀티 쓰레드 프로그래밍에서 동기화(synchronization)을 보장
  • 단일 쓰레드 프로그램에서는 StringBuilder 사용을 권장
  • toString() 메서드로 String반환

사용 예시

package ch03;

public class StringBuilderTest {

	public static void main(String[] args) {
		String java = new String("java");
		String android = new String("android");
		
		// 바뀐 후에도 해시코드 값은 동일하다!
		StringBuilder buffer = new StringBuilder(java);
		System.out.println(System.identityHashCode(java));
		buffer.append(android);
		System.out.println(System.identityHashCode(java));
		
		String test = buffer.toString();
		System.out.println(test);

	}

}

text block 사용하기

public class StringTextBlock {

	public static void main(String[] args) {
		
		String strBlock = """
				This 
				is 
				text
				block
				test.""";
		System.out.println(strBlock);
		
		System.out.println(getBlockOfHtml());
		
	}
	
	public static String getBlockOfHtml() {
		    return """
		            <html>

		                <body>
		                    <span>example text</span>
		                </body>
		            </html>""";
		
	}

}

Class 클래스

  • 자바의 모든 클래스와 인터페이스는 컴파일 후 class 파일이 생성됨
  • Class 클래스는 컴파일 된 class 파일을 로드하여 객체를 동적 로드하고, 정보를 가져오는 메서드가 제공됨
  • Class.forName("클래스 이름") 메서드로 클래스를 동적으로 로드(필요 할 때 마다)
// 클래스 동적 로드 방법
Class c = Class.forName("java.lang.String");

//클래스 이름으로 직접 Class 클래스 가져오기
Class c = String.class;

//생성된 인스턴스에서 Class 클래스 가져오기
String s = new String();
Class c = s.getClass();  //Object 메서드

동적 로딩

  • 컴파일 시에 데이터 타입이 binding 되는 것이 아닌, 실행(runtime) 중에 데이터 타입을 binding 하는 방법
  • 프로그래밍 시에는 문자열 변수로 처리했다가 런타임시에 원하는 클래스를 로딩하여 binding 할 수 있다는 장점
  • 컴파일 시에 타입이 정해지지 않으므로 동적 로딩시 오류가 발생하면 프로그램의 심각한 장애가 발생가능
package ch04;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Method;

public class StringTestf {

	public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
		
		Class c = Class.forName("java.lang.String");
		
		Constructor[] cons = c.getConstructors();
		for(Constructor co : cons) {
			// java.lang.string의 많은 생성자들이 출력
			System.out.println(co);
		}
		
		Method[] m = c.getMethods();
		for(Method mth : m) {
			System.out.println(mth);
		}
		

	}

}

Class의 newInstance()메서드로 인스턴스 생성

new 키워드를 사용하지 않고 클래스 정보를 활용하여 인스턴스를 생성할 수 있음

reflection 프로그래밍 : Class 클래스를 사용하여 클래스의 정보(생성자, 변수, 메서드)등을 알 수 있고 인스턴스를 생성하고,
메서드를 호출하는 방식의 프로그래밍

로컬 메모리에 객체 없는 경우, 원격 프로그래밍, 객체의 타입을 알 수 없는 경우에 사용

java.lang.reflect 패키지에 있는 클래스를 활용하여 프로그래밍

일반적으로 자료형을 알고 있는 경우엔 사용하지 않음

package ch04;

public class Person {
	private String name;
	private int age;
	
	public Person() {}
	
	public Person(String name) {
		this.name = name;
	}
	
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
	public int getAge() {
		return age;
	}
	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}
	// 출력시 name이 출력되게끔
	public String toString() {
		return name;
	}
}

package ch04;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;


public class ClassTest {

	public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, 
    IllegalArgumentException, InvocationTargetException, NoSuchMethodException, SecurityException{
		
		Class c1 = Class.forName("ch04.Person");
		
		Person person = (Person)c1.newInstance(); 
        //반환 값 object라서 person으로 캐스팅
		
		person.setName("Lee");
		System.out.println(person);
		
		// peron 인스턴스 있는 경우에만 사용 가능, 처음 부르면 null이 프린트 
		Class c2 = person.getClass(); //object 함수 , 모든 클래스를 가짐 
		Person p = (Person)c2.newInstance();
		System.out.println(p);
		
		//constructor 부르는 명령
		Class[] parameterTypes = {String.class};
        //constructor 찾아서 반환
		Constructor cons = c2.getConstructor(parameterTypes);
		
		
		Object[] initargs = {"Kim"};
		Person kimPerson = (Person)cons.newInstance(initargs);
		System.out.println(kimPerson);
		//위는 로컬에 Person이 없을 때 사용 
		// Person kim2 = new Person("kim");과 같다. 
	

	}

}
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