Java - 8 (제어자)

hoegon kim·2022년 12월 5일
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34) 패키지

패키지(package)

자바에서 패키지(package)란 클래스와 인터페이스의 집합을 의미합니다.

이렇게 서로 관련이 있는 클래스나 인터페이스를 함께 묶음으로써 파일을 효율적으로 관리할 수 있게 됩니다.

또한, 협업 시 서로 작업한 클래스 사이에서 발생할 수 있는 이름 충돌 문제까지도 패키지를 이용하면 피할 수 있습니다.

자바에서 패키지는 물리적으로 하나의 디렉터리를 의미합니다.
따라서 하나의 패키지에 속한 클래스나 인터페이스 파일은 모두 해당 패키지 이름의 디렉터리에 포함되어 있습니다.

이러한 패키지는 다른 패키지를 포함할 수 있으며, 이때 디렉터리의 계층 구조는 점(.)으로 구분됩니다.

다음 예제는 자바에서 가장 많이 사용되는 패키지 중 하나인 String 클래스의 패키지 이름입니다.

<예제>

java.lang.String

위의 예제에서 자바의 String 클래스는 java.lang 패키지에 속한 클래스라는 것을 알 수 있습니다.

패키지의 선언

자바에서 패키지를 선언하는 방법은 다음과 같습니다.

<문법>

package 패키지 이름;

위와 같은 명령문을 클래스나 인터페이스의 소스 파일에 추가하기만 하면 됩니다.

이때 패키지 이름에는 패키지의 경로까지 포함한 풀 네임을 명시해야 합니다.

이름 없는 패키지(unnamed package)

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 컴파일 합니다.

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

import 문

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

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

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

따라서 import문을 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.

<문법>
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 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.

<문법>
import java.awt.*;
import java.until.*;

즉, 위와 같은 두개의 import문을 아래와 같이 하나의 import문으로 표현할 수는 없습니다.

<문법>
import java.*;

또한, 자바에서는 가장 많이 사용하는 java.lang 패키지에 대해서는 import문을 사용하지 않아도 클래스 이름만으로 사용 할 수 있도록 해주고 있습니다.

35) 접근 제어자

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 없는정보는 숨겨야 한다는 개념입니다.

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

접근 제어자를 사용하면 클래스 외부에서 직접적인 접근을 허용하지 않는 멤버를 설정하여 정보은닉을 구체화 할 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 private멤버에 접근할 수 있는 영역을 보여줍니다.

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

같은 클래스만 접근 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 제어

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 접근제어를 가지게 됩니다.

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

다음 그림은 클래스의 default멤버에 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.pringIn(sp.sameVar);  // 같은 패키지는 허용     
    }
}

protected 접근 제어자

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

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

protected 멤버는 부모 클래스에 대해서 public 멤버 처럼 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 클래스 까지 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.printIn(sp.sameVar); // 다른 패키지에 속하는 자식 클래스까지 허용
    }
}

부모 클래스에 대한 더 자세한 사항은 자바 상속 수업에서 확인할 수 있습니다.

http://www.tcpschool.com/java/java_inheritance_concept

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.

※ 자바에서는 클래스나 멤버를 선언할 때, 접근을 허용할 범위에 맞는 접근 제어자를 선택하는 것이 매우 중요합니다.

36) 기타 제어자

final 제어자

즉, 필드나 지역 변수에 사용하면 값을 변경할 수 없는 상수(constant)가 됩니다.

또한, 클래스에 사용하면 해당 클래스는 다른 클래스가 상속받을 수 없게 됩니다.

메소드에 사용하면 해당 메소드는 오버라이딩(overriding)을 통한 재정의 할 수 없게 됩니다.

※ 자바에서는 상속이라는 것을 통해 다른 클래스의 private 멤버를 제외한 모든 메소드를 상속받을 수 있습니다.

이렇게 상속받은 메소드는 그래도 사용해도 되고, 필요한 동작을 위해 재정의하여 사용할 수도 있습니다.

메소드 오버라이딩(method overriding)이란 상속받은 부모 클래스의 메소드를 재정의하여 사용하는 것을 의미합니다.

자바에서 final 제어자를 사용할 수 있는 대상은 다음과 같습니다.

  • 클래스, 메소드, 필드, 지역 변수
<예제>
final class Car{				// 이 클래스는 상속을 통해 서브 클래스를 생성할 수 없음.
	final int VAR;				// 이 필드는 상수화되어 값을 변경할 수 없음.
	final void brake(){			// 이 메소드는 오버라이딩을 통해 재정의할수 없음.
    	final double MAX_NUM = 10.2; // 이 지역 변수는 상수화되어 값을 변경할 수 없음.
    }
}

static 제어자

자바에서 static 제어자는 '공통적인'이라는 의미로 사용됩니다.

즉, static 제어자를 변수에 사용하면 해당 변수를 클래스 변수로 만들어 줍니다.

또한, 메소드에 사용하면 해당 메소드를 클래스 메소드로 만들어 줍니다.

이러한 static 제어자는 초기화 블록에도 사용할 수 있습니다.

  1. 프로그램 시작시 최초에 단 한번만 생성되고 초기화됩니다.
  2. 인스턴스를 생성하지 않고도 바로 사용할 수 있게 됩니다.
  3. 해당 클래스의 모든 인스턴스가 공유합니다.

자바에서 static 제어자를 사용할 수 있는 대상은 다음과 같습니다.

  • 메소드, 필드, 초기화 블록
<예제>
class Car{
	static int var;			// 클래스 필드(static 변수)
    static{					// static 초기화 블록
    // 보통 클래스 필드의 초기화를 진행함. 
    {
    
    static void brake(){
    
    	....    
    }
}

static 멤버의 특징에 대한 더 자세한 사항은 자바 클래스 멤버 수업에서 확인할 수 있습니다.

http://www.tcpschool.com/java/java_member_field

abstract 제어자

자바에서 abstract 제어자는 '추상적인'이라는 의미로 사용됩니다.

선언부만 있고 구현부가 없는 메소드를 추상 메소드라 하며, 반드시 abstract 제어자를 붙여야 합니다.

또한, 하나 이상의 추상 메소드가 포함하고 있는 추상 클래스도 반드시
abstract 제어자를 붙여야 합니다.

자바에서 abstract 제어자를 사용할 수 있는 대상은 다음과 같습니다.

  • 클래스, 메소드
<예제>
abstract class Car{					// 추상 클래스
	abstract void brake(); 			// 추상 메소드
}

추상 클래스에 대한 더 자세한 사항은 자바 추상 클래스 수업에서 확인할 수 있습니다.

http://www.tcpschool.com/java/java_polymorphism_abstract

제어자의 조합

자바에서는 접근 제어자와 기타 제어자를 한 대상에 함께 사용할 수 있습니다.

하지만 모든 경우가 가능한 것은 아니며, 대항에 따라 사용할 수 있는 조합은 다음과 같습니다.

또한, 자바에서는 제어자의 특성상 몇몇 제어자는 함께 사용할 수 없습니다.

  1. 클래스에 final과 abstract는 함께 사용할 수 없습니다.
    :final 제어자를 가지는 클래스는 다른 클래스가 상속받을 수 없게 되며, abstract 제어자를 가지는 클래스는 다른 클래스가 상속해서 오버라이딩해야만 사용할 수 있으므로, 이 두 제어자는 클래스에 함께 사용할 수 없습니다.

  2. 메소드에 static과 abstract는 함께 사용할 수 없습니다.
    :abstract제어자를 가지는 메소드는 선언부만 있고 구현부는 없는 메소드인데, static 제어자를 가지는 메소드는 인스턴스를 생성하지 않고도 바로 사용할 수 있어야 하므로,이 두제어자는 메소드에 함꼐 사용할 수 없습니다.

  3. 메소드에 private과 abstract는 함께 사용할 수 없습니다.
    : abstract 제어자를 가지는 메소드는 다른 클래스가 상속하여 오버라이딩해야만 사용할 수 있는데, private 제어자를 가지는 메소드는 자식 클래스에서 접근할 수 없게 되므로, 이 두 제어자는 메소드에 함께 사용할 수 없습니다.

  4. 메소드에 private과 final은 함께 사용할 필요가 없습니다.
    : 메소드에 사용된 final 제어자와 private 제어자는 모두 해당 메소드가 오버라이딩을 통한 재정의를 할 수 없다는 의미를 가지므로, 둘 중하나만 사용해도 의미가 충분히 전달될 수 있습니다.

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