[7] Java - Package

harold·2021년 3월 4일
Java
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java

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텍스트## package 키워드

서로 관련이 있는 클래스나 인터페이스를 함께 묶음으로써 파일을 효율적으로 관리

Class를 찾아서 사용하기 쉬움

Name의 충돌을 막을 수 있음

접근을 제어할 수 있음

package 형식

library.CDInfo   // library 패키지에 속하는 CDInfo 클래스를 가리키는 이름

dukeeshop.CDInfo  // dukeeshop 패키지에 속하는 CDInfo 클래스를 가리키는 이름

package 이름 정하기

mall

- 식별자 하나로 구성된 패키지 이름

mall.stock.delivery

- 여러 개의 식별자로 구성된 패키지 이름 

package 선언문

[##Image|kage@cnjxXg/btqSjBAs2Ce/iKzxlP77FEZ4hDVRmftXG1/img.png|alignLeft|data-origin-width="0" data-origin-height="0" data-ke-mobilestyle="widthContent"|||##]

package 선언문을 포함하는 클래스 예제

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package com.basic.study.step7.geometry;
 
class Circle
{
    int radius;
    
    Circle ( int radius ) 
    {
        this.radius = radius;
    }
 
    double getArea()
    {
        return radius * radius * 3.14;
    }
}
 
 
cs

계층적인 이름의 package 선언문을 포함하는 클래스 예제

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package com.basic.study.step7.geometry.polygon
 
class Rectangle
{
    int width, height;
 
    public Rectangle ( int width, int height )
    {
        this.width = width;
        this.height = height;
            
    }
 
    int getArea()
    {
        return width * height;
    }
}
 
 
 
 

같은 패키지의 클래스를 사용하는 프로그램

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package com.basic.study.step7.geometry;
 
class ExamplePackage
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Circle circle = new Circle(5);
 
        System.out.println( "반지름 = " + circle.radius );
        System.out.println( "면적 = " + circle.getArea() );
    }
}
 
 
cs

위 com.basic.study.step7.geometry 패키지 안에 들어있는 ExamplePackage.java를 컴파일 해보자

[##Image|kage@cfEk9T/btqSmz3CPTP/R7aae8FmfwuN7Zj7kHdzJk/img.png|alignCenter|data-origin-width="0" data-origin-height="0" data-ke-mobilestyle="widthContent"|||##]

이렇게 컴파일 하면 geometry 패키지 디렉토리 안에 ExamplePackage.class가 생성 됨

[##Image|kage@bb3aAP/btqR3S45sIX/w6gVs7exM3UCAmc35r6Bv0/img.png|alignCenter|data-origin-width="0" data-origin-height="0" data-ke-mobilestyle="widthContent"|||##]

다른 패키지에 속하는 클래스를 사용하는 프로그램 컴파일 에러 예제

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package com.basic.study.step7.geometry;
 
class ExamplePackage
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Rectangle rectangle = new Rectangle( 100, 200 );
 
        System.out.println( "넓이 = " + rectangle.width );
        System.out.println( "높이 = " + rectangle.height );
        System.out.println( "면적 = " + rectangle.getArea() );
    }
}
 
cs

[##Image|kage@luGwk/btqR9mknfdk/LCGuKgMeobmicSB9BIETPk/img.png|alignCenter|data-origin-width="0" data-origin-height="0" data-ke-mobilestyle="widthContent"|Rectangle이라는 클래스를 찾을 수 없다는 컴파일 에러 발생||##]

이러한 컴파일 에러가 왜 뜬 것일까?

그 이유는 다른 패키지에 속하는 클래스의 사용 방법은 같은 패키지에 속하는 클래스의 사용 방법과 다르기 때문이다.

그러면 다른 패키지에 속하는 클래스와 인터페이스의 사용 방법 을 알아보자

다른 패키지에서 사용할 수 있도록 공개된( public ) Rectangle 클래스

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package com.basic.study.step7.geometry.polygon;
 
public class Rectangle
{
    public int width, height;
 
    public Rectangle(int width, int height)
    {
        this.width = width;
        this.height = height;
    }
 
    public int getArea()
    {
        return width * height;
    }
}
 
 
cs

이렇게 public 으로 선언 된 Rectangle 클래스와 이 클래스의 public 구성요소들은 다른 패키지에서 사용할 수 있다.

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알아둬야 할 점

패키지 선언문이 없는 클래스나 인터페이스는 모두 자동으로 이름 없는 패키지 (
unnamed package ) 에 속한다. 

import 키워드

import

자바의 모든 클래스는 반드시 하나 이상의 패키지에 포함되어야 합니다.

하지만 자바 컴파일러는 소스 파일에 어떠한 패키지의 선언도 포함되지 않으면, 기본적으로 이름 없는 패키지(unnamed package)에 포함해 컴파일합니다.

따라서 패키지를 명시하지 않은 모든 클래스와 인터페이스는 모두 같은 패키지에 포함되게 됩니다.

위와 같이 선언한 패키지에 속한 클래스를 다른 파일에서 사용하기 위해서는 클래스 이름 앞에 패키지의 경로까지 포함한 풀 네임을 명시해 사용해야 합니다.

하지만 클래스를 사용할 때마다 매번 이렇게 긴 이름을 사용하는 것은 비효율적이므로, 자바에서는 import 키워드를 별도로 제공하고 있습니다.

import 문은 자바 컴파일러에 코드에서 사용할 클래스의 패키지에 대한 정보를 미리 제공하는 역할을 합니다.

따라서 import 문을 사용하면 다른 패키지에 속한 클래스를 패키지 이름을 제외한 클래스 이름만으로 사용할 수 있게 됩니다.

import 문의 선언

자바에서 import 문은 다음과 같이 선언할 수 있습니다.

1. import 패키지이름.클래스이름;

2. import 패키지이름.*;

패키지 이름에는 패키지의 경로까지 포함한 풀 네임을 명시해야 합니다.

첫 번째 방법은 해당 패키지의 특정 클래스만을 사용하고자 할 때 사용합니다.

두 번째 방법은 해당 패키지의 모든 클래스를 클래스 이름만으로 사용하고 싶을 때 사용합니다.

import 문의 특징

import 문을 선언할 때 별표(*)를 사용하는 것이 해당 패키지에 포함된 다른 모든 하위 패키지의 클래스까지 포함해 주는 것은 아닙니다.

import java.awt.*;
import java.util.*;
import java.*;

클래스패스

ClasspathDemo.java 라는 java파일을 /srcbin 이라는 디렉토리에 생선한 후 컴파일 한다.

ClasspathDemo.java

class Item{
}
 
class ClasspathDemo {
}

해당 소스를 컴파일 한다

javac ClasspathDemo.java

컴파일 결과 두개의 클래스 파일이 생성된다.

ClasspathDemo.class
Item.class

즉 클래스 하나는 하나의 클래스 파일이 된다는 것을 알 수 있다.

다음 ClasspathDemo2.java을 만들고 내용을 추가한다.

ClasspathDemo2.java

class Item2{
    public void print(){
        System.out.println("Hello world");  
    }
}
 
class ClasspathDemo2 {
    public static void main(String[] args){
        Item2 i1 = new Item2();
        i1.print();
    }
}

컴파일한다.

javac ClasspathDemo2.java

그리고 현재 디렉터리 하위에 lib을 만들고 여기에 Item2.class 파일을 이동한다. 현재 디렉터리에는 Item2.class 파일이 없어야 한다. 그리고 ClasspathDemo2를 실행한다.

java ClasspathDemo2

실행결과

F:\dropbox\생활코딩\실습\java_tutorials\srcbin>java ClasspathDemo2
Exception in thread "main" java.lang.NoClassDefFoundError: Item2
        at ClasspathDemo2.main(ClasspathDemo2.java:9)
Caused by: java.lang.ClassNotFoundException: Item2
        at java.net.URLClassLoader$1.run(Unknown Source)
        at java.net.URLClassLoader$1.run(Unknown Source)
        at java.security.AccessController.doPrivileged(Native Method)
        at java.net.URLClassLoader.findClass(Unknown Source)
        at java.lang.ClassLoader.loadClass(Unknown Source)
        at sun.misc.Launcher$AppClassLoader.loadClass(Unknown Source)
        at java.lang.ClassLoader.loadClass(Unknown Source)
        ... 1 more

이것은 item.class 파일이 현재 디렉터리에 존재하지 않기 때문에 찾을 수 없다는 메시지다. 아래와 같이 실행해서 이 문제를 해결할 수 있다.

window 용

java -classpath ".;lib" ClasspathDemo2

리눅스, OSX와 같은 유닉스 계열

java -classpath ".:lib" ClasspathDemo2

CLASSPATH 환경변수

환경변수는 운영체제에 지정하는 변수로 자바 가상머신과 같은 애플리케이션들은 환경변수의 값을 참고해서 동작하게 된다.
자바는 클래스 패스로 환경변수 CLASSPATH를 사용하는데 이 값을 지정하면 실행할 때마다 -classpath 옵션을 사용하지 않아도 되기 때문에 편리하다.
하지만 운영체제를 변경하면 클래스 패스가 사라지기 때문에 이식성면에서 불리할 수 있다.

-classpath 옵션

옵션 -classpath는 자바를 실행할 때 사용할 클래스들의 위치를 가상머신에게 알려주는 역할을 한다. -classpath의 값으로 사용된 ".;lib"를 살펴보자.

.

현재 디렉터리에서 클래스를 찾는다는 뜻이다.

;

경로와 경로를 구분해주는 구분자

lib

현재 디렉터리에 없다면 현재 디렉터리의 하위 디렉터리 중 lib에서 클래스를 찾는다는 의미다.

만약 .을 제외한다면 어떻게 될까? 아래와 같은 오류가 발생할 것이다.

F:\tmp\java>java -classpath "lib" ClasspathDemo
오류: 기본 클래스 Classpath을(를) 찾거나 로드할 수 없습니다.

디렉터리 lib 아래에 있는 Item.class 파일을 찾았는데 정작 현재 디렉터리에 있는 ClasspathDemo.class 파일은 찾을 수 없기 때문이다.

이와 같이 클래스 패스라는 것은 자바를 실행할 때 클래스의 위치를 지정하는 역할을 하는 것이다. 클래스 패스는 자바 애플리케이션이 사용하고 있는 클래스가 여러 경로에 분산되어 있을 때 유용하게 사용할 수 있는 방법이다.

지금까지는 자바를 실행할 때 클래스 패스를 지정하는 방법을 알아봤다. 실행 할 때마다 클래스 패스를 지정하는 것이 귀찮다면 클래스 패스를 시스템의 환경변수로 지정하면 된다.

접근지시자 ( 접근제어 )

제어자(modifier)

제어자(modifier)란 클래스와 클래스 멤버의 선언 시 사용하여 부가적인 의미를 부여하는 키워드를 의미합니다.

자바에서 제어자는 접근 제어자(access modifier)와 기타 제어자로 구분할 수 있습니다.

기타 제어자는 경우에 따라 여러 개를 함께 사용할 수도 있지만, 접근 제어자를 두 개 이상 같이 사용할 수는 없습니다.

이러한 접근 제어자와 기타 제어자는 조합에 따라 함께 사용할 수 있습니다.

접근 제어자(access modifier)

객체 지향에서 정보 은닉(data hiding)이란 사용자가 굳이 알 필요가 없는 정보는 사용자로부터 숨겨야 한다는 개념입니다.

그렇게 함으로써 사용자는 언제나 최소한의 정보만으로 프로그램을 손쉽게 사용할 수 있게 됩니다.

자바에서는 이러한 정보 은닉을 위해 접근 제어자(access modifier)라는 기능을 제공하고 있습니다.

접근 제어자를 사용하면 클래스 외부에서의 직접적인 접근을 허용하지 않는 멤버를 설정하여 정보 은닉을 구체화할 수 있습니다.

자바에서는 다음과 같은 네 가지의 접근 제어자를 제공합니다.

  1. private

  2. public

  3. default

  4. protected

private 접근 제어자

private 접근 제어자를 사용하여 선언된 클래스 멤버는 외부에 공개되지 않으며, 외부에서는 직접 접근할 수 없습니다.

즉, 자바 프로그램은 private 멤버에 직접 접근할 수 없으며, 해당 객체의 public 메소드를 통해서만 접근할 수 있습니다.

따라서 private 멤버는 public 인터페이스를 직접 구성하지 않고, 클래스 내부의 세부적인 동작을 구현하는 데 사용됩니다.

다음 그림은 클래스의 private 멤버에 접근할 수 있는 영역을 보여줍니다.

다음 예제처럼 private 멤버는 해당 멤버를 선언한 클래스에서만 접근할 수 있습니다.

같은 클래스만 허용
public class SameClass {

    private String var = "같은 클래스만 허용"; // private 필드

    private String getVar() {                  // private 메소드
        return this.var;
    }
}

public 접근 제어자

public 접근 제어자를 사용하여 선언된 클래스 멤버는 외부로 공개되며, 해당 객체를 사용하는 프로그램 어디에서나 직접 접근할 수 있습니다.

자바 프로그램은 public 메소드를 통해서만 해당 객체의 private 멤버에 접근할 수 있습니다.

따라서 public 메소드는 private 멤버와 프로그램 사이의 인터페이스(interface) 역할을 수행한다고 할 수 있습니다.

다음 그림은 클래스의 public 멤버에 접근할 수 있는 영역을 보여줍니다.

자바에서 public 멤버는 프로그램 어디에서 누구나 접근할 수 있습니다.

누구나 접근 허용
public class Everywhere {

    public String var = "누구든지 허용"; // public 필드

    public String getVar() {             // public 메소드
        return this.var;
    }
}

default 접근 제어자

자바에서는 클래스 및 클래스 멤버의 접근 제어의 기본값으로 default 접근 제어를 별도로 명시하고 있습니다.

이러한 default를 위한 접근 제어자는 따로 존재하지 않으며, 접근 제어자가 지정되지 않으면 자동적으로 default 접근 제어를 가지게 됩니다.

default 접근 제어를 가지는 멤버는 같은 클래스의 멤버와 같은 패키지에 속하는 멤버에서만 접근할 수 있습니다.

다음 그림은 클래스의 default 멤버에 접근할 수 있는 영역을 보여줍니다.

다음 예제처럼 default 멤버는 같은 패키지에 속하는 클래스에서만 접근할 수 있습니다.

같은 패키지만 접근 허용 =====
package test;

public class SamePackage {
    String sameVar = "같은 패키지는 허용"; // default 필드
}

같은 클래스도 접근 허용 =====
package test;

public class SameClass {

    String var = "다른 패키지는 접근 불가"; // default 필드

    public static void main(String[] args) {
        SamePackage sp = new SamePackage();
        System.out.println(sp.sameVar);     // 같은 패키지는 허용
    }
}

protected 접근 제어자

자바 클래스는 private 멤버로 정보를 은닉하고, public 멤버로 사용자나 프로그램과의 인터페이스를 구축합니다.

여기에 부모 클래스(parent class)와 관련된 접근 제어자가 하나 더 존재합니다.

protected 멤버는 부모 클래스에 대해서는 public 멤버처럼 취급되며, 외부에서는 private 멤버처럼 취급됩니다.

클래스의 protected 멤버에 접근할 수 있는 영역은 다음과 같습니다.

  1. 이 멤버를 선언한 클래스의 멤버
  2. 이 멤버를 선언한 클래스가 속한 패키지의 멤버
  3. 이 멤버를 선언한 클래스를 상속받은 자식 클래스(child class)의 멤버

다음 그림은 클래스의 protected 멤버에 접근할 수 있는 영역을 보여줍니다.

다음 예제처럼 protected 멤버는 같은 패키지에 속하는 클래스와 다른 패키지에 속하는 자식 클래스에서만 접근할 수 있습니다.

같은 패키지는 접근 허용 =====
package test;

public class SameClass {
    protected String sameVar = "다른 패키지에 속하는 자식 클래스까지 허용"; // protected 필드

}

다른 패키지에 속하는 자식 클래스도 접근 허용 =====
package test.other;

import test.SameClass; // test 패키지의 SameClass 클래스를 불러들여 포함시킴.

public class ChildClass extends SameClass {
    public static void main(String[] args) {
        SameClass = new SameClass();
        System.out.println(sp.sameVar); // 다른 패키지에 속하는 자식 클래스까지 허용
    }
}

접근 제어자의 접근 범위

자바에서 접근 제어자의 접근 범위가 보다 많은 제어자부터 적은 제어자 순으로 나열하면 다음과 같습니다.

public > protected > default > private

이러한 접근 제어자의 접근 범위를 표로 표현하면 다음과 같습니다.

< 출처 >

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