[Day 6| Java] java.lang

y♡ding·2024년 10월 21일

데브코스 TIL

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📌 Object 클래스

Object 클래스는 자바의 최상위 클래스로, 자바의 모든 클래스는 Object 클래스로부터 상속받는다. 따라서 모든 클래스는 Object 클래스에 정의된 메서드를 직접 사용할 수 있다. 이 중 일부는 재정의(Override)할 수 있으며, final로 선언된 메서드는 재정의할 수 없다.

🤞🏻 주요 특징

11개의 메서드만 정의되어 있으며, 멤버변수는 없다.
자바의 모든 객체는 Object 클래스의 메서드를 사용할 수 있다.

✔️ Object 클래스 메서드

clone(): 객체 자신의 복사본을 반환.
equals(Object obj): 두 객체가 같은 객체인지(주소값을 비교) 판단.
hashCode(): 객체의 해시코드를 반환.
toString(): 객체 정보를 문자열로 반환.
notify(), notifyAll(): 객체를 기다리는 쓰레드를 깨웁니다.
wait(): 다른 쓰레드가 notify()나 notifyAll()을 호출할 때까지 쓰레드를 기다리게 한다.

🗣️ 주요 메서드 설명

equals(Object obj):
- 두 객체가 같은 객체인지 확인하는 메서드이다. 기본적으로 참조값을 비교하지만, equals 메서드를 오버라이딩하면 객체의 내용값을 비교할 수 있다.
```
String s1 = new String("Hello");
String s2 = new String("Hello");
System.out.println(s1.equals(s2));  // true - 내용값 비교 (String에서 오버라이딩)
```
hashCode():
- 객체의 해시코드를 반환한다. 기본적으로 객체의 메모리 주소를 기반으로 해시코드를 생성한다.
- String 클래스에서는 문자열 내용이 같으면 동일한 해시코드를 반환하도록 오버라이딩 되어 있다.
toString():
- 객체의 정보를 문자열로 반환한다. 기본적으로는 클래스 이름과 해시코드(16진수)를 반환하지만, toString을 오버라이딩하면 객체의 내용값을 문자열로 반환할 수 있다.
```
public String toString() {
    return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());
}
```

📌 String 클래스

String 클래스는 불변(Immutable) 클래스이다. 한 번 생성된 String 객체는 값이 변경되지 않으며, 문자열 연산을 할 때마다 새로운 String 객체가 생성된다.

🤞🏻 주요 특징

문자열 리터럴과 new 연산자로 객체를 생성할 수 있다.
문자열 리터럴은 상수 풀(Constant Pool)에 저장되어 동일한 값이 있으면 재사용된다.
+ 연산으로 문자열을 결합할 수 있지만, 매번 새로운 객체가 생성된다.

✔️ String 클래스 주요 메서드

length(): 문자열의 길이를 반환.
charAt(int index): 특정 인덱스에 있는 문자를 반환.
substring(int beginIndex): 부분 문자열을 반환.
indexOf(String str): 문자열에서 특정 문자의 위치를 반환.
replace(String target, String replacement): 문자열 치환.
trim(): 문자열 양 끝의 공백을 제거.

String str1 = "Hello";
String str2 = "Hello";
String str3 = new String("Hello");

System.out.println(str1 == str2);  // true (상수 풀에서 재사용)
System.out.println(str1 == str3);  // false (다른 객체)
System.out.println(str1.equals(str3));  // true (내용 비교)

String formatted = String.format("Hello, %s. You are %d years old.", "John", 25);

📌 StringBuffer와 StringBuilder

StringBuffer와 StringBuilder는 가변(변경 가능) 객체이다. String과 달리 문자열을 변경할 수 있으며, 메모리 효율성이 좋다. StringBuffer는 멀티쓰레드 환경에서 안전하지만, StringBuilder는 동기화가 적용되지 않아 성능이 더 우수하다.

🤞🏻 주요 특징

문자열 변경 가능: 내부적으로 버퍼를 사용해 문자열을 효율적으로 관리.
append(): 문자열을 추가할 수 있는 메서드로, 연속적으로 사용할 수 있다.
동기화 여부: StringBuffer는 동기화되어 있어 멀티쓰레드 환경에서 안전, StringBuilder는 싱글쓰레드 환경에서 빠른 성능을 제공.

StringBuffer sb = new StringBuffer("Hello");
sb.append(" World");
System.out.println(sb.toString());  // "Hello World"

package com.lang1;

public class StringBuilderEx01 {
    public static void main(String[] args) {
        StringBuilder sb1 = new StringBuilder();
        StringBuilder sb2 = new StringBuilder(100);  //내부용량
        StringBuilder sb3 = new StringBuilder("Hello StringBuilder");

        System.out.println(sb1.capacity()); // 기본적으로는 16
        System.out.println(sb2.capacity());
        System.out.println(sb3.capacity()); // 데이터를 넣으면 데이터 길이 + 16

        // 문자열의 길이
        System.out.println(sb1.length());
        System.out.println(sb3.length());
        
        // 문자열 추출
        // charAt, subString, indexOf, replace (String은 replaceAll)
    }
}

구분	String	StringBuffer	StringBuilder
속도	느림 (불변 객체)	빠름 (가변 객체)	더 빠름 (가변 객체)
동기화 지원	지원하지 않음	동기화 지원 (멀티쓰레드 안전)	동기화 지원하지 않음 (싱글 쓰레드)
변경 가능 여부	변경 불가 (Immutable)	변경 가능	변경 가능
사용 용도	문자열을 자주 변경하지 않을 때	멀티쓰레드 환경에서 문자열을 자주 변경할 때	싱글 쓰레드 환경에서 문자열을 자주 변경할 때

📌 Math 클래스

Math 클래스는 수학적 계산에 유용한 static 메서드들을 제공하는 유틸리티 클래스이다.

✔️ Math 클래스 주요 메서드

abs(): 절대값 반환.
ceil(): 올림값 반환.
floor(): 내림값 반환.
max() / min(): 두 값 중 최대/최소값 반환.
random(): 0 이상 1 미만의 임의의 실수 반환.
round(): 반올림값 반환.

System.out.println(Math.ceil(10.5));  // 11.0
System.out.println(Math.floor(10.5)); // 10.0
System.out.println(Math.round(10.5)); // 11

package com.lang1;

public class MathEx02 {
    public static void main(String[] args) {
        // 난수 - 임의의 수(로또 : random)

        // 0 <= 임의값 < 1 double형 실수
        System.out.println(Math.random());
        System.out.println(Math.random());

        // 0 ~ 9까지 정수인 난수
        System.out.println((int)(Math.random() * 10));

        // 1 ~ 45까지의 정수
        // 0 * 45 + 1 <= 임의값 < 1 * 45 + 1 => 정수화
        System.out.println((int)(Math.random() * 45)+ 1);
        System.out.println((int)(Math.random() * 45)+ 1);
        System.out.println((int)(Math.random() * 45)+ 1);
    }
}

📌 Wrapper 클래스

Wrapper 클래스는 기본 데이터형을 객체로 다룰 수 있게 해준다. Integer, Double, Boolean 등은 각각 int, double, boolean과 대응하는 래퍼 클래스이다. 형변환과 박싱/언박싱이 가능하다.

🤞🏻주요 특징

자료형의 크기 확인

각 자료형의 최대값과 최소값을 확인할 수 있다.
예시: Integer.MAX_VALUE, Integer.MIN_VALUE

형변환 가능

기본 자료형을 객체로 변환하는 박싱(Boxing)과 객체를 기본 자료형으로 변환하는 언박싱(Unboxing)이 가능하다.
자동 박싱(Auto Boxing): 기본 자료형을 자동으로 객체로 변환.
형변환 메서드: byteValue(), shortValue(), intValue() 등으로 객체를 기본 자료형으로 변환할 수 있다.

문자열 ↔ 정수 변환

문자열을 정수로 변환하거나 정수를 문자열로 변환하는 메서드들을 제공.
예시: Integer.parseInt(), toString()

✔️ Wrapper 클래스 주요 메서드

valueOf(): 기본형을 객체로 변환(박싱).
intValue() / doubleValue(): 객체를 기본형으로 변환(언박싱).
parseInt() / parseDouble(): 문자열을 기본형으로 변환.

Integer i = Integer.valueOf(10);  // 박싱
int n = i.intValue();  // 언박싱
String str = i.toString();  // 정수 -> 문자열
int num = Integer.parseInt("100");  // 문자열 -> 정수