*본 내용은 [Do it! 자바 프로그래밍 입문] 책과 강의를 보고 공부하면서 요점 정리한 내용입니다.
◼ this 예약어
✔ this가 하는 일
(this == 자신의 메모리의 주소)
- 자신의 메모리를 가리킴
- 생성자에서 다른 생성자를 호출
- 자신의 주소를 반환 함
✔ 1. 자신의 메모리를 가리킴
ThisExample.Java
package thisex;
class Birthday{
int day;
int month;
int year;
public void setYear(int year) { //8번줄
// year = year; //9번줄
// 코드는 가장 가까운 곳을 참조한다. 위 코드에서 left value는 8줄의 year 참조, right value는 9줄의 left value 참조
this.year = year; //따라서 다음과 같이 this를 이용해 코딩
}
public void printThis() { //this 출력
System.out.println(this);
}
}
public class ThisExample {
public static void main(String[] args) {
Birthday b1 = new Birthday();
Birthday b2 = new Birthday();
System.out.println(b1);
b1.printThis();
System.out.println(b2);
b2.printThis();
}
}
콘솔창 결과
b1을 출력한 값과 b1을 printThis()한 값은 같지만 b1과 b2의 this는 서로 값이 다르다.
같은 this라도 인스턴스마다 매번 가리키는 값이 달라진다.
thisex.Birthday@1d81eb93
thisex.Birthday@1d81eb93
thisex.Birthday@7291c18f
thisex.Birthday@7291c18f✔ 2. 생성자에서 다른 생성자를 호출
CallAnotherConst.java
package thisex;
class Person{
String name;
int age;
public Person() {
this("이름없음", 1); //this를 이용해 생성자에서 다른 생성자 호출
}
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
}
public class CallAnotherConst {
public static void main(String[] args) {
Person p1 = new Person();
System.out.println(p1.name);
}
}
콘솔창 결과
이름없음※주의
생성자에서 다른 생성자 부르는 this 사용할 때는 앞에 어떤 문장도 올 수 없다.
따라서 다음과 같이 this("이름없음", 1); 앞에 int i = 0;를 작성하면 오류가 발생한다.
생성자에서 다른 생성자를 호출할 때 this를 포함한 문장은 가장 먼저 나오는 문장이어야한다.
public Person() {
int i = 0; //오류 발생
this("이름없음", 1);
}✔ 3. 자신의 주소를 반환 함
package thisex;
class Person{
String name;
int age;
public Person() {
this("이름없음", 1);
}
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public Person returnSelf() {
return this;
}
}
public class CallAnotherConst {
public static void main(String[] args) {
Person p1 = new Person();
System.out.println(p1.returnSelf()); //this 이용해 자신의 주소 출력
}
}콘솔창 결과
thisex.Person@1d81eb93◼ 객체 간의 협력
✔ 학생, 버스, 지하철 실습
학생이 버스, 지하철을 이용하면 학생의 돈이 줄어들고 버스, 지하철의 수입은 늘어나게 만들고자 한다.
Student.java
package cooperation;
public class Student {
String studentName;
int grade;
int money;
public Student(String studentName, int money) {
this.studentName = studentName;
this.money = money;
}
public void takeBus(Bus bus) { //객체의 협업 (버스~학생)
bus.take(1000);
money -= 1000;
}
public void takeSubway(Subway subway) { //객체의 협업 (지하철~학생)
subway.take(1500);
money -= 1500;
}
public void showInfo() {
System.out.println(studentName + "님의 남은 돈은" + money + "입니다.");
}
}Bus.java
package cooperation;
public class Bus {
int busNumber;
int passengerCount;
int money;
public Bus(int busNumber) {
this.busNumber = busNumber;
}
public void take(int money) { //승객을 한 명 태웠을 때
this.money += money;
passengerCount++;
}
public void showInfo() {
System.out.println("버스" + busNumber + "번의 승객은" + passengerCount +
"명이고, 수입은" + money + "입니다");
}
}Subway.java
package cooperation;
public class Subway {
int lineNumber;
int passengerCount;
int money;
public Subway(int lineNumber) {
this.lineNumber = lineNumber;
}
public void take(int money) { //승객을 한 명 태웠을 때
this.money += money;
passengerCount++;
}
public void showInfo() {
System.out.println("지하철" + lineNumber + "번의 승객은" + passengerCount +
"명이고, 수입은" + money + "입니다");
}
}TakeTrans.java
package cooperation;
public class TakeTrans {
public static void main(String[] args) {
Student james = new Student("James", 5000);
Student tomas = new Student("Tomas", 10000);
Bus bus100 = new Bus(100);
james.takeBus(bus100);
james.showInfo();
bus100.showInfo();
Subway subwayGreen = new Subway(2);
tomas.takeSubway(subwayGreen);
tomas.showInfo();
subwayGreen.showInfo();
}
}콘솔창 결과
James님의 남은 돈은4000입니다.
버스100번의 승객은1명이고, 수입은1000입니다
Tomas님의 남은 돈은8500입니다.
지하철2번의 승객은1명이고, 수입은1500입니다◼ static 변수
✔ static 변수의 정의와 사용 방법
- 여러 개의 인스턴스가 같은 메모리의 값을 공유하기 위해 static 변수를 사용한다.
- static 변수 사용 방법
static예약어 자료형 변수이름;
//예시
static int serialNum;✔ static 변수 (클래스 변수)
static int serialNum = 100; //serailNum이 static 변수-
static 변수는 클래스 변수라고도 한다.
-
static 변수는 인스턴스가 생성될 때마다 다른 메모리를 가지는 것이 아니라 프로그램이 메모리에 적재(load) 될 때 데이터 영역의 메모리에 생성 된다. 따라서 인스턴스의 생성과 관계없이 클래스 이름으로 직접 참조 한다.
✔ static 메서드 (클래스 메서드)
Student.getSerialNum(); //getSerialNum()이 static 메서드-
static 메서드는 클래스 메서드라고도 한다.
-
메서드에 static 키워드를 사용하여 구현한다. 주로 static 변수를 위한 기능을 제공한다.
-
static 메서드도 인스턴스의 생성과 관계 없이 클래스 이름으로 직접 메서드를 호출한다.
-
static 메서드에서 인스턴스 변수를 사용할 수 없다.
인스턴스의 변수의 경우 꼭 인스턴스가 먼저 생성되어야 하므로 static 메서드에서는 생성이 불확실한 인스턴스 변수를 사용할 수 없다.
✔ 학번 생성하기 실습
학생이 생성될 때마다 학번이 증가해야 하는 경우를 코드로 작성하고자 한다.
Student studentJ = new Student();할 때마다 자동으로 1씩 추가된 studentID값이 들어가게 만들고자 한다.
기준이 되는 값은 static 변수로 생성하여 유지한다.
각 학생이 생성될 때마다 static 변수 값을 복사해 와서 하나 증가 시킨 값을 생성된 인스턴스의 학번 변수에 저장해 준다.
Student.java
package staticex;
public class Student {
static int serialNum = 10000; //static 변수
int studentID;
String studentName;
public Student() {
serialNum++;
studentID = serialNum;
}
public static int getSerialNum() { //static 메서드
return serialNum;
}
public static void setSerialNum(int serialNum) { //static 메서드
Student.serialNum = serialNum;
}
}- 주의) static 메서드에서 인스턴스 변수를 사용할 수 없고 지역변수는 사용 가능하다.
생성되는 시기가 다르기 때문이다. 지역변수는 메서드가 호출될 때 생성되고 메서드가 끝나면 없어진다.(스택)
하지만 인스턴스 변수는 new를 이용해 생성 된다.
System.out.println(Student.getSerialNum());인스턴스 생성과 상관 없이 다음 코드는 사용 가능하다. 즉 인스턴스가 만들어지지도 않은 채로 다음과 같이 "홍길동"값을 입력하고자 하면 오류가 발생할 수 있다.
public static int getSerialNum() {
//[정상 작동]
int i = 10; //지역변수
i++;
System.out.println(i);
//[오류 발생]
studentName = "홍길동"; //인스턴스 변수, 멤버 변수
return serialNum; //static 변수, 클래스 변수
}
StudentTest1.java
- static 변수와 static 메서드는 인스턴스의 생성과 관계없이 클래스 이름으로 직접 참조하는 것을 지향해야한다. 따라서
studentJ.serialNumstudentT.serialNum보단Student.serialNum으로 작성해야 하고,studentJ.getSerialNum()studentT.getSerialNum()보단Student.getSerialNum()으로 작성해야 한다.
package staticex;
public class StudentTest1 {
public static void main(String[] args) {
Student studentJ = new Student();
System.out.println(studentJ.studentID);
Student studentT = new Student();
System.out.println(studentT.studentID);
System.out.println(Student.serialNum); //static 변수 출력
System.out.println(Student.getSerialNum()); //static 메서드 활용해 static 변수 출력
}
}콘솔창 결과
10001
10002
10002
10002+참고) static 변수 강화
static 변수에 private를 이용하고, get/set 함수 중 set 함수를 없애 참조만 할 수 있게 만들면 중요한 static 변수 값을 외부에서 변경하지 못하게 할 수 있다. (인스턴스 만들어질 때만 변경시킬 수 있음)
Student.java
package staticex;
public class Student {
private static int serialNum = 10000; //private 이용
int studentID;
String studentName;
public Student() {
serialNum++;
studentID = serialNum;
}
public static int getSerialNum() {
return serialNum;
}
//가져갈수만 있게 값 변경 못하게
public static void setSerialNum(int serialNum) {
Student.serialNum = serialNum;
}
}✔ 변수의 유효 범위
| 변수 유형 | 선언 위치 | 사용 범위 | 메모리 | 생성과 소멸 |
|---|---|---|---|---|
| 지역 변수 (로컬 변수) | 함수 내부에 선언 | 함수 내부에서만 사용 | 스택 | 함수가 호출될 때 생성되고 함수가 끝나면 소멸함 |
| 멤버 변수 (인스턴스 변수) | new 예약어를 사용하여 클래스 멤버 변수로 선언 | 클래스 내부에서 사용하고 private이 아니면 참조 변수로 다른 클래스에서 사용 가능 | 힙 | 인스턴스가 생성될 때 힙에 생성되고 가비지 컬렉터가 메모리를 수거할 때 소멸됨 |
| static 변수 (클래스 변수) | static 예약어를 사용하여 클래스 내부에 선언 | 클래스 내부에서 사용하고 private이 아니면 클래스 이름으로 다른 클래스에서 사용 가능 | 데이터 영역 | 프로그램이 처음 시작할 때 상수와 함께 데이터 영역에 생성되고 프로그램이 끝나고 메모리를 해제할 때 소멸됨 |
*데이터 영역 - static, literal 등이 생성되는 영역
*static 변수는 프로그램이 사용하는 메모리가 한정되어 있으므로 100크기의 배열과 같이 너무 큰 메모리를 선언하는 것을 지양해야 한다.
◼ static 응용: 싱글톤 패턴
✔ 싱글톤(singleton) 패턴
프로그램을 구현하면서 하나의 인스턴스(객체)만 필요한 경우 싱글톤 패턴을 이용하는데,
객체 지향 프로그램에서 인스턴스를 단 하나만 생성하는 디자인 패턴을 싱글톤 패턴이라고 한다.
하나의 객체만 필요한 경우 C언어는 글로벌 변수를 선언하면 되지만 Java는 클래스 외부에 변수를 선언할 수 없다. 어떻게 해야할까? 회사 클래스를 구현하면서 알아보자
✔ 싱글톤 패턴으로 회사 클래스 구현하기
단 하나 있어야 하는 회사를 구현해보자
[클래스 다이어그램]
※ 클래스 다이어그램 읽는 방법
- 클래스 이름
- 멤버변수
- 생성자, 메서드
Company.java
package singleton;
public class Company {
//클래스 내부에서 Company를 생성한다. 전체에서 유일하게 사용 될 인스턴스이다.
//함부로 값을 바꿀수 없으므로 private, 단 하나이므로 static을 이용한다.
private static Company instance = new Company();
//private로 외부에서 함부로 Company를 생성하지 못하게 한다.
private Company(){}
//생성된 인스턴스는 외부에서 가져다 사용할 수 있게 한다.
//객체를 생성하지 않고 메서드를 부르기 위해 static 메서드를 이용한다.
public static Company getInstance() {
return instance;
}
}CompanyTest.java
package singleton;
import java.util.Calendar;
public class CompanyTest {
public static void main(String[] args) {
Company c1 = Company.getInstance();
Company c2 = Company.getInstance();
//동일한 주소값 출력된다.
System.out.println(c1);
System.out.println(c2);
//Company c3 = new Company(); //error
//System.out.println(c1 == c2); //true
}
}콘솔 창
singleton.Company@1d81eb93 //동일한 주소값
singleton.Company@1d81eb93※ 안전장치를 위해 getInstance()를 다음과 같이 작성하기도 한다.
public static Company getInstance() {
if(instance == null)
instance = new Company();
return instance;
} ※ 날짜도 싱글톤 패턴으로 구현되어 있어 다음과 같이 사용한다.
Calendar cal = Calendar.getInstance();