<자바의 신> 중간 점검 및 실습 - 요약 문제

청주는사과아님·2024년 3월 11일
Java자바의 신

자바의 신 3 판 - VOL.1 기초 문법편

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<자바의 신> 중간 점검 및 실습 - 요약 문제

[1]

  • 참고 자료형 (Reference type) 과 기본 자료형 (Primitive type) 의 차이를 정리해 주세요.

어느 언어에든 기본 자료형이 존재한다. int, char, float 등이 그러하다.

기본 자료형은 대개 언어의 핵심적인 부분을 담당하기 위해 존재하고, 이 때문에 대부분 불변적인 속성 (immutable) 을 가진다.

(어느 기본 자료형 변수의 값을 바꾸거나 하여도 그 "기본 자료형 값 에 대한 참조" 가 바뀌는 것이지, "기본 자료형 값 그 자체" 는 변하지 않는다)

다만 Java 는 완전한 객체지향을 목표로 설계되었기 때문에, 기본 자료형에 대한 wrapper class 가 존재한다.

참조형은 어느 객체 따위를 참조 (reference, point) 하는 자료형이다. Java 에서 참조형은 클래스, interface 등이 있다.

만약 어느 메서드의 매개변수가 기본 자료형인 경우, 값의 전달 (pass by value, refernce by value) 가 일어난다.

반면 참조 자료형인 경우 참조의 전달 (pass by reference, reference by pointer) 가 일어난다.

[2]

  • 기본 자료형 8 가지를 나열하고 각 타입의 특징을 정리해 주세요.

Java 의 기본 자료형은 크게 3 가지로 나눌 수 있다.

  • Numeric type : 정수형 값을 나타낼 수 있는 타입
  • Floating point type : 부동 소수점 값을 나타내기 위한 타입
  • Boolean type : true or false 를 나타내기 위한 타입

위 종류에 속하는 기본 자료형을 나타내면 다음과 같다.

  • Numeric type

    typestorageusage
    byte1 bytesigned 8-bit field 에 관한 연산을 진행할 수 있음
    char2 byte한 문자를 표현. 16-bit Unicode 이용
    short2 byte반쪽자리 int
    int4 byte일반적인 정수 표현
    long8 byteint 2 배

  • Floating point type

    typestorageusage
    float4 byte단 정밀도 부동소수점 표현
    double8 byte배 정밀도 부동소수점 표현

  • Boolean type

    typestorageusage
    bool1 bytetrue or false 에 해당하는 값 이용

Java 에서 Numeric type 들은 대개 부호 있는 값 (signed values) 들 이다. 하지만 char 만 예외적으로 unsigned value 이다.

또한 Java 에서의 "boolean" 은 C/C++, Python 과 좀 다른데, 정수 0 과 false 는 아예 다른 값이라는 점이다.

(C/C++ 의 true, false 는 macro 를 이용해 1, 0 으로 정의되 있다. 쉽게 말해 true 를 적으면 compiler 에 의해 1 로 그대로 바뀐다는 뜻이다. 그래서 C/C++ 에서 true 는 1 과 정확히 동일하다)

만약 이들이 클래스 변수 와 같은 것으로 선언되었을 때, 기본적으로 초기화 되는 값은 0 에 해당하는 값들이다.

[3]

  • 형 변환이란 무엇이고 왜 해야 하나요?

형 변환이란 주어진 객체, 변수 등을 원하는 타입으로 바꾸는 행위를 말한다.

형 변환을 하는 이유는 다양한데, 가장 보편적인 상황은 다향성을 이용한 객체 전달 일 듯 하다.

더불어 기본 자료형간 형 변환을 진행할 수 있다. 다만 이 때 Boolean 은 어떠한 자료형과 형 변환을 할 수 없다. (vice versa)

Numeric Types <--> Floating point Types 만 된다는 뜻이다.

만약 기본 자료형의 형 변환이 더 큰 범위의 자료형 에서 작은 범위 자료형 으로 일어날 시, Overflow 또는 Underflow 가 일어날 수 있음에 유의해야 한다.

형 변환은 크게 명시적 형 변환 과 암묵적 형 변환 으로 나뉜다. 이 둘 모두 runtime error 를 일으킬 수도 있고, 명시적 형 변환 은 compile error 를 일으킬 수도 있다.

(compile error 그냥 형 변환을 잘못 한 경우이다. 그냥 잘못 생각하거나 이상하게 적은 경우가 대부분)

더불어 참조 자료형에 대한 형 변환은 instanceof 연산을 하였을 때 true 인 클래스로만 변환이 가능하다. 만약 false 라면 compile error 는 피해갈 지 몰라도 runtime error 는 피해갈 수 없다.

[4]

  • if 문의 용도는 무엇이며, if-else 와 if-else if 는 어떤 점이 다른지 정리해 주세요

프로그래밍 언어에서 조건문 이 없는건 상상할 수 없다. 정말 모든 프로그래밍 언어는 기본적으로 조건문 과 반복문 이 존재한다. 오히려 없으면 "도대체 이 언어로 뭘 할 수 있음???" 라고 질타받을 정도이다.

조건문 은 어느 조건을 만족하였을 시, 프로그램의 실행 순서를 바꾸는 구문이다.

if-else, if-else-if 에 대해 설명하는 건 너무 사소한 일인 것 같아 생략한다.

[5]

  • switch-case 문의 용도를 정리해 주세요.

switch-case 는 쉽게 말해 if-else-if 구문을 가독성 좋게, 많이 생성해 낼 수 잇는 구문이다.

사실 동일한 동작을 하는 switch-case 와 if-else-if 간에 성능 차이가 존재했었다. 왜냐면 switch-case 는 (compiler 에 따라 다르지만) 분기 테이블 을 만들고, 이를 통해 최대 O(1) 의 성능으로 작동할 수 있다. (Ex : Duff's device) [2]

하지만 현실적으로 말하면 많은 compiler 의 성능이 아주 좋아져 이제는 이 둘이 차이는 거의 존재하지 않는다.

또한 C 와는 다르게 switch-case 에 문자열을 사용할 수 있다. (C 에는 정수형 값만 사용할 수 있다)

[6]

  • for, do-while, while 을 어떻게 사용하는지 1 부터 10 까지 더하는 코드를 예로 들어 정리해 주세요.

사실 만드는 방법에 따라 모두 동일하게 동작하도록 만들 순 있다.

하지만 대개 for 문은 그냥 반복, while 은 null 또는 false 로 조건이 바뀔 때 까지의 반복, do-while 은 "선 시행" while 반복이라 할 수 있다.

코드를 적는건 너무 사소한 것이라 생략하겠다.

[7]

  • 학생이라면 지금까지 자신의 학점이나 등수를, 회사원이라면 지금까지의 고과를 String 배열에 넣고 출력하는 코드를 작성해 주세요.

생략

[8]

  • 생성자는 무엇을 하는데 사용하는 것이며, 별도로 만들지 않아도 자동으로 생성되는 생성자에 대해서 정리해 주세요.

생성자란 어느 클래스 타입의 객체가 생성될 시, 객체의 필드 등의 초기화를 위한 메서드의 일종이다.

Java 의 기본 생성자는 오직 compiler 에 의해서 자동으로 만들어지는 생성자이다. 기본 생성자는 클래스의 어떠한 생성자도 존재하지 않아야 생성되며, 이는 그냥 빈 생성자 형태이다.

[9]

  • Overloading 은 무엇인가요? public void setData(int a) 라는 메서드를 원하시는 대로 Overloading 해 주세요.

(교재에서 Overloading 을 애기해 준 적이 있었나?)

Overloading 이란 메서드의 signature 중 이름만 동일하고 매개변수만 다르게 하여 메서드를 선언하는 방식을 말한다. Overloading 과 같은 방식의 목적은 간단히 더 쉽게 개발하기 위함 이다.

public void setData(int a);
public void setData(float a);

public final void unOverridable(int arg);
public void unOverridable(float arg);

메서드에 final 키워드를 사용하면 해당 메서드는 더이상 Override 할 수 없다. 하지만 Overloading 은 가능하다.

[10]

  • 패키지를 선언하는 위치와 이름을 지정할 때의 유의점을 정리해 주세요.

package 키워드는 소스의 최상단에 위치해야 한다. 이를 어길 시 compile error 가 발생한다.

Oracle Docs 의 내용 중 Package Naming Convention 에 대한 이야기가 있다. [1] 이를 정리하면 다음과 같다.

  • package 이름은 소문자로 작성한다.
  • package 이름에 Java 예약어를 사용하지 않는다. (최소한 _ 라도 넣어라)
  • package 가 java 또는 javax 로 시작하지 않는다.

덧붙여 대개 회사는 com 으로, 비영리 단체는 org 로 시작한다는 관용이 있다.

[11]

  • 다른 패키지에 선언된 클래스를 사용하기 위핸 import 는 어디 위치에 선언해야 하며, static import 는 무엇인지 정리해 주세요.

import 키워드는 package 를 제외하고 소스 최상단에 선언해야 한다. 이 또한 지키지 않을 시 compile error 가 일어난다.

static import 는 JDK 1.5 부터 사용할 수 있으며, 어느 클래스의 static field 를 가져오기 위해 사용된다.

class SomeClass {
    public static int number1;
    public static int number2;
}
import static SomeClass.*;
import static SomeClass.number1;
import static SomeClass.number2;

import SomeClass;

SomeClass.number1;  // before JDK 1.5
number1;            // onward JDK 1.5

[12]

  • 클래스란 무엇인가요? 다음의 단어들이 포함되는 문장을 작성하고, 주어진 단어의 의미도 같이 정리해 주세요 (속성, 상태)

개인적으로 속성, 상태 단어를 이용해 설명하는 걸 꺼려한다. 처음 배울 때 이들을 통틀어 멤버 로 배웠기 때문이다. 하지만 Oracle Docs 에서도 속성, 상태 로 말하는 것 같긴 하다.

클래스 선언이란 어느 객체의 행위와 상태 등이 어떻게 구성되고, 어떠한 규칙을 갖는지 선언하는 것을 말한다.

때문에 클래스는 행위와 상태로 이루어진 것 이라 말할 수 있을 것 같다. 대개 행위는 클래스의 메서드를 뜻하고, 상태는 클래스의 필드를 뜻한다.

[13]

  • 인터페이스, abstract 클래스, Enum 클래스가 있는데 각각의 특징 및 다른 점을 정리해 주세요.

interface 와 추상 클래스 모두 추상화를 이용하기 위한 도구들이다.

이 때 추상화란 어느 방범론의 일종으로서, "상위 단계의 작동을 하위 단계에게 약간 생략해 말하는(??)" 방법이라 할 수 있다. 추상화를 통해 가독성과 유지보수성이 높은 개발을 진행할 수 있다. 한마디로 편하게 개발할 수 있다.

interface 는 추상 메서드 (+ default, static method), 불변 상수 등을 선언할 수 있다.

반면 추상 클래스 는 interface 보다 더 유연하게 추상화를 할 수 있다. 추상 클래스 는 "부분적으로 추상화" 하기에 아주 용이하기 때문이다.

(추상 클래스에 추상 메서드가 있어도 되고 없어도 되는 것 처럼 말이다)

마지막으로 Enum 클래스는 enum 상수를 정의하기 위한 클래스로, 이 또한 가독성과 유지보수성을 높여준다. 개발하기 편하다고

C 에서와 다르게 "열거형이 상수를 직접적으로 표현" 하지 않는다. Java 는 완전히 객체 지향을 목표로 설계되었기 때문이다.

아무튼 Enum 클래스는 ordinal, compareTo 와 같은 메서드가 존재하고, 특히 values() 메서드는 compiler 에 의해 생성되기 때문에 직접 소스에서 찾아볼 순 없지만 사용 가능하다.

[14]

  • instanceof 라는 연산자의 용도를 정리해 주세요.

instanceof 연산자는 어느 객체가 주어진 클래스에 속하는 지 판별하기 위한 연산자이다.

instanceof 연산이 내부적으로 어떻게 진행되는지는 찾아보지 않았다. 언젠가는 찾아볼수도...?

하지만 객체가 어느 클래스와 상속 관계가 있을 때, 그 부모 클래스에 속한다고 나온다.

(자식 객체 instanceof 부모 : true) 라는 뜻

[15]

  • 어떤 클래스를 상속받아 확장을 하면, 부모 클래스의 어떤 것들을 사용할 수 있는지 정리해 주세요.

private, package-private 인 것 외 모든것을 사용할 수 있다 생각하면 된다. static field 도 상속된다.

package-private 인 경우 같은 package 에 속해있지 않다면 상속은 커녕 접근조차 할 수 없다.

[16]

  • 변수를 final 로 선언하는 것이 어떤 의미가 있는지 정리해 주세요.

변수를 final 키워드를 이용해 상수처럼 사용할 수 있다.

[17]

  • 클래스를 final 로 선언하는 것이 어떤 의미가 있는지 정리해 주세요.

클래스에 final 키워드를 이용하면 해당 클래스는 더이상 어느 클래스에게 상속될 수 없게 된다.

대표적인 예시로 String 클래스가 그러하다.

[18]

  • 변수를 static 으로 선언하는 것이 어떤 의미가 있는지 정리해 주세요.

정확히는 Java 에서 local static variable 은 허용되지 않는다. 여기서 말하는 것은 아마 클래스의 static 필드를 말하는 것 같다.

당연히 static 이 붙었으므로, 해당 필드의 수명은 돌아가는 프로그램과 같다. 또한 어느 클래스에 static 필드가 선언되어 있으면, 그 클래스의 객체가 얼마나 많이 존재하든 이들 모두 동일한 static 필드를 공유한다. 이를 통해 메모리 점유를 낮춰 프로그램의 성능을 향상 시킬수도 있다.

그래서 대개 static 필드는 클래스에서 절대 바뀌지 않을 것들을 final 키워드와 함께 사용한다.

[19]

  • 메서드를 static 으로 선언하는 것이 어떤 의미가 있는지 정리해 주세요.

static 메서드는 말 그대로 static 한 메서드이다. 일반적인 메서드는 객체를 생성하고 그 객체의 정보를 이용해 메서드를 수행한다.

하지만 static 메서드는 객체를 생성하지 않고도 수행할 수 있는 메서드로, 객체가 생성되지 않았기 때문에 non-static 한 접근은 모두 허용되지 않는다. (ex : this)

때문에 일반 메서드는 "객체의 메서드" 이고, static 메서드는 "클래스의 메서드" 라 칭할 수 있을 것이다.

[20]

  • try-catch-finally 블럭은 왜 사용하고 각각의 블럭이 어떤 용도로 사용되는지 정리해 주세요.

try-catch 구문은 Java 에서 예외 처리를 위한 구문이다. Python 의 try-except-finally 와 거의 동일하다.

다만 Python 도 그러한지는 모르겠지만, Java 의 예외는 좀 더 구조적(?) 이다.

Java 의 예외는 Error, Runtime Exception, Checked Exception 으로 나눈다.

Runtime Exception 과 Checked Exception 은 모두 java.lang.Exception 의 자식들이고, Error 와 java.lang.Exception 는 java.lang.Throwable 의 자식들이다.

때문에 일반적으로 예외 처리를 진행할 때, 마지막 catch 는 Exception 으로 잡는다. Throwable 까지 잡는 것은 convention 에 잘 맞지 않는다 한다.

try-catch 구문으로 프로그램 실행 중 원하는 예외가 발생한 경우 이를 처리할 수 있다. finally 는 예외가 발생했든 안했든 코드를 마지막에 실행시켜준다.

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