[Java] 자바 중급 - 정리

이진이·2023년 8월 10일

😊이 글은 프로그래머스 - 자바 중 강의를 듣고 작성하였습니다.

Object와 오버라이딩

object class : 모든 클래스의 최상위 클래스

아무것도 상속받지 않은 클래스는 object클래스를 상속받는 것을 의미

기본 메소드 : 오버라이딩 해야 사용 가능

equals(Object obj) : 객체가 가진 값을 비교
- 이클립스 source -> generate -> hashCode() and equals() 에서 어떤 속성을 비교할지 선택하여 자동으로 오버라이딩 가능
- return boolean;
toString : 객체가 가진 값을 문자열로 반환
- 이클립스 source -> generate -> toString() 에서 자동으로 오버라이딩 가능
- 객체만 호출해도 객체가 가진 값 반환 가능
- return String;
hashCode : 객체의 해시코드 값 반환
- 이클립스 source -> generate -> hashCode() and equals() 에서 어떤 속성을 비교할지 선택하여 자동으로 오버라이딩 가능
- return int;

java.lang 패키지/오토박싱

import 없이 사용 가능
Wrapper, Object, String, StringBuffer, StringBuilder, System, Math 가 있음

wrapper class : 기본형 데이터 타입의 객체화를 가능하게 도와주는 클래스

new Integer(int);
int형변수.intValue();

오토박싱 : 기본 타입을 객체 타입의 데이터로 자동 형변환 시켜주는 기능

오토언박싱 : 오토박싱과 반대. 객체 타입의 데이터를 기본형 타입으로 자동 형변

StringBuffer 클래스

메소드 체이닝(Method Chaining) : 자기자신을 리턴하여 계속해서 자신의 메소드를 호출하는 방식

String 클래스와 다르게 자기 자신이 계속 변함

append() : 문자열 추가. 자기 자신의 값이 바뀜

toString() : 문자열 반환

)

String class의 문제점

문자열끼리 + 연산자로 더하면 실제로는 스트링 버터 객체를 만들고 append메소드를 이용해서 문자열을 계속 누적해서 스트링 객체로 다시 변환(toString)하여 리턴 --> 항상 스트링 버퍼가 만들어짐
만약 반복문 안에서 +연산자를 사용하면 반복할 때 마다 new 연산자로 객체를 만들게 됨 --> 자바에서 new연산자를 많이 사용하면 느려짐. --> 나쁜 코드!
따라서 스트링 객체 대신 스트링 버퍼의 append와 toString을 사용하면 훨씬 효율적임

Math 클래스

생성자가 static으로 되어 있어서 객체 생성 불가. 바로 사용 가능
max, min, cos, sin, tan, abs(절대값), sqrt(제곱근), random 등...
ex) Math.max(30, 10);
(int)(Math.random()*100)+1; //랜덤 범위 : 0<= double <1

java.util 패키지

유용한 클래스 모음

날짜 관련, 컬렉션 클래스 등..

컬렉션 프레임워크

컬렉션 인터페이스가 기본이 됨

Collection

중복 허용, 순서 기억x
add(Object) : boolean, 하나씩 저장
iterator() : iterator, 자료를 하나씩 꺼냄
size() : int, 저장된 자료의 수

Iterator

컬렉션 인터페이스가 의존함
hasNext() : boolean, 다음 데이터가 있는지
next() : Object, 다음 데이터 반환

Set

컬렉션 인터페이스를 상속받음
중복을 허용하지 않는 자료구조
add(Object) : boolean, 같은 자료가 있으면 false, 없으면 true 반환

List

컬렉션 인터페이스를 상속받음
중복을 허용하고, 순서를 기억하는 자료구조
get(int) : Object, 매개변수로 인덱스 값을 받아 해당 인덱스 데이터를 꺼내줌

Map

set 인터페이스를 의존
키와 값을 가짐, 키는 절대 중복될 수 없
get(Object key) : Object value
keySet() : Set, 자신이 가지고 있는 모든 키들에 대한 정보를 읽어오는 Set을 반환
put(Object key, Object value) : void

👇뒤에 더 자세하게 나옴

Generic <>

setter & getter : 필드 값을 바꾸고 받아오도록 하는 메소드

반환할 때 Object 타입으로 반환되므로 꺼낼때마다 형변환 해줘야 됨 --> 제너릭으로 바꾸면 편함

사용법

1. 클래스 선언 시 가상의 타입을 준다.

public class 클래스명<가상의타입E> {
	private E obj;
    
    public void setObj(E obj) {
    	this.obj = obj;
    }
    
    public E getObj(){
    	return obj;
    }
}

2. 인스턴스 생성 시 사용할 타입을 선언해준다.

클래스명<Object> obj = new 클래스명<>();
obj.setObj(new Object());
Object new_obj = obj.getObj();

클래스명<String> str = new 클래스명<>();
str.setObj("hello");
String new_str = str.getObj();

3. 이렇게 하면 꺼낼때마다 형변환 없이 사용 가능

Set

HashSet

set은 인터페이스 --> 구현 클래스인 HashSet을 이용하여 생성
제네릭을 사용해야 됨

꺼낼 때는 부모 클래스인 컬렉션이 가지는 이터레이터를 사용해야 된다.

인덱스 없음 --> while문 안에 hasNext()사용
next() 사용하여 데이터를 하나씩 가져옴

List

배열과 비슷한 자료구조

차이점 : 배열 -한번 생성하면 크기 변경 불가 <--> 리스트-저장공간이 필요에 따라 변동
데이터의 중복 O, 순서 O

ArrayList

set은 인터페이스 --> 구현 클래스인 ArrayList을 이용하여 생성
제네릭 사용

순서(인덱스) 가 있음 --> for문 안에 get(int) 사용하여 값을 꺼냄

Map

key와 value를 사용

키는 중복 불가 --> 값이 변경됨

HashMap

Map은 인터페이스 --> 구현 클래스인 HashMap을 이용하여 생성
제네릭 사용

key가 있음 --> get(key) 사용하여 하나씩 값을 꺼냄

모두 꺼낼때 keySet() 사용 : key만 꺼내서 Set에 담는 것

Set은 이터레이터를 사용해서 꺼낼 수 있음
키를 알면 값도 알 수 있기때문에 값도 모두 꺼내 올 수 있음

Date

JDK1.0과 함께 최조로 만들어진 클래스 -->지역화 고려하지 않음

지역화를 고려한 클래스 : 지역(나라)에 따라 시간, 언어 날씨 등이 다르다는 것을 고려하여 만들어진 클래스

Deprecated : 더 이상 지원하지 않는 기능이므로 사용을 자제하라는 의미

date클래스에 deprecated 클래스나 메소드가 많음

Date 객체를 생성해서 사용

toString()이 오버라이딩 되어 있음 --> 객체만 호출하여 출력 가능
원하는 포멧 사용 가능 : new SimpleDateFormat("yyyy.MM.dd 'at' hh:mm:ss a zzz");

SimpleDateFormat fm = new SimpleDateFormat("yyyy.MM.dd 'at' hh:mm:ss a zzz");
System.out.println(ft.format(date));

//2023.02.17 at 09:53:24 오후 KST

Calendar

Date클래스의 단점을 보완하기 위해 만들어진 클래스 --> 지역화 고려

클래스 옆에 A표시가 있으면 추상클래스!

new를 사용할 수 없어서 static 메소드인 getInstance()로 인스턴스 생성
get(상수) : 년도 월 일 등 꺼내옴
- get(Calendar.YEAR); //년도
- get(Calendar.MONTH)+1; //0~11월로 알려줌
- get(Calendar.HOUR); //12시간 기준 시간
- get(Calendar.HOUR_OF_DAY); //24시간 기준 시간
- get(Calendar.MINUTE); //분
add(상수, int) : 원하는 값 바꿀 수 있음
- add(Calendar.MINUTE, 10); //10분 뒤

java.time 패키지

자바 IO

input & output : 입력과 출력에 대한 클래스

장식대상 클래스 : '어디로부터', '어디에' 를 정해서 입력, 출력하는 클래스

장식하는 클래스 : 다양한 방식으로 입력, 출력하는 기능을 제공하는 클래스

데코레이터 패턴 : 하나의 클래스를 장식하는 것처럼 생성자에서 감싸서 새로운 기능을 계속 추가할 수 있도록 클래스를 만드는 방식

Byte 단위 입출력

byte 단위 입출력 클래스는 클래스의 이름이 inputstream, outputstream으로 끝난다.

file로 부터 입출력할 때

package JavaIO.Exam;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class ByteExam2 {
	public static void main(String[] args) {
		FileInputStream fis = null;
		FileOutputStream fos = null;
		
		try { //입력받을 파일이 없을 경우 오류가 발생하기 때문에 try문 사용
			fis = new FileInputStream("src/javaIO/Exam/ByteExam.java"); //입력받을 파일의 경로
			fos = new FileOutputStream("byte.txt");//출력할 파일의 경로+이름
			
			int readCount = -1;
			byte[] buffer = new byte[512];
			while((readCount = fis.read(buffer)) != -1) {
				fos.write(buffer,0,readCount);
			}
		}catch(Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}finally {
        
        	//다 썼으면 꼭 닫아주기!
			try {
				fos.close();
			} catch (IOException e) {
				e.printStackTrace();
			}
			try {
				fis.close();
			} catch (IOException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}
}

read() : return int // 한 바이트씩 읽어서 리턴값(int)의 4바이트 중 마지막 바이트에 저장한다
- 더 이상 읽을 값이 없으면(파일이 끝나면) -1을 리턴한다.
- while을 사용하여 read()의 리턴값이 != -1 일때까지 반복하여 (OutputStream의)write(data)로 출력
read(byteArray) : return int
- 우리가 사용하는 운영체제는 파일을 읽을 때 1byte씩 읽으려고 해도 보통 512byte씩 읽어온다
- 따라서 1byte를 요구하면 512byte를 읽어와서 첫번째 1byte만 전달하고 나머지 511byte는 버린다
- 때문에 파일을 읽어올 때는 512의 배수로 byte배열을 만들어 사용하는 것이 성능이 더 좋다.
write(byteArray, 0, readCount)
- 바이트 배열의 값을 0인덱스부터 readCount까지 출

다양한 타입의 출력

try(
	DataOutputStream out = new DataOutputStream(new FileOutputStream("data.txt"));
   	){
    out.writeInt(100);
}catch (Exception e){
	e.printStackTrace();
}

다양한 타입을 파일에 출력할 수 있음
write메서드를 다양하게 오버로딩 해둠 --> writeInt(8) : 정수값으로 저장

try-whit-resources : 사용한 자원을 자동으로 종료시켜주는 기능

try(){}catch 형식으로 사용 : ()안에 IO객체를 선언하고, {}안에 실제 사용될 코드를 넣음

다양한 타입의 입력

try(
	DataInputStream In = new DataInputStream(new FileInputStream("data.txt"));
   	){
    int i = in.readInt();
}catch (Exception e){
	e.printStackTrace();
}

파일에 있는 다양한 타입을 각 타입게 맞게 읽어올 수 있음
read메서드를 다양하게 오버로딩 해둠 --> readInt() : 정수값망 읽어옴

Char 단위 입출력

Char 단위 입출력 클래스는 클래스의 이름이 Reader, Writer으로 끝난다.

Console

BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
String line;
try {
	line = br.readLine();
} catch (IOException e) {
	e.printStackTrace();
}
System.out.println(line);

System.in : 키보드로 입력받음
BufferedReader : 한 줄씩 입력받
반복문을 사용해서 여러 줄 받을 수 있음
이외에 파일이나 리스트 등 다양한 자료구조로 받을수도 있음

File

BufferedReader br = null;
PrintWriter pw = null;
try{
    br = new BufferedReader(new FileReader("data.txt"));//파일 경로 넣어서 불러오기
    pw = new PrintWriter(new FileWriter("test.txt"));
    
    String line = null;
    while((line = br.readLine()) != null){
    	pw.println(line);
    }
}catch(Exception e){
	e.printStackTrace();
}finally {
	pw.close();
    br.close();
}

BufferedReader : 한 줄씩 읽어
FileReader : 파일에서 읽어 옴
PrintWriter : 다양한 방법으로 출력함(메소드가 다양)
- pw.println() : 한 줄을 출력함
FileReader : 파일에 출력함

어노테이션(Annotation) @

클래스나 메소드 위에 사용 ex) @Override
소스코드에 메타코드(추가정보)를 주는 것
사용자 정의 가능 : 커스텀 어노테이션
자바가 제공하는 것도 있음

커스텀 어노테이션 생성

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) //vim 실행 시 감지하도록 함 
public @interface custom{
	//메타코드
}

적용

@custom
public void hello(){ //메소드 내용  }

적용되었는지 확인하는 법

쓰레드

운영체제 : 컴퓨터의 하드웨어를 사용하게 해주는 프로그램
프로세스 : 현재 실행되고 있는 프로그램
쓰레드 : 프로세스 안에서 동시에 동작하는 여러개의 흐름(작업)

쓰레드 만들기

1. 상속받기 : extends Thread

run()을 오버라이딩하여 쓰레드 안에서 하고싶은 일을 구현 (main 메소드와 비슷한 역할)
자바는 단일 상속만 지원하기 때문에 다른 부모를 상속받으면 쓰레드 상속 불가

2. Runnable 인터페이스 구현 : implements Runnable

run()을 구현(오버라이딩) : 상속받기와 동일
단일 상속 문제 해결
start()메소드가 없음 --> 쓰레드 객체를 만들고 생성자 매개변수로 Runnable 객체를 전달하여 사용

동작 : main 메소드에서 start() 호출

run()을 호출하지 않음! --> start()를 호출하면 쓰레드가 실행될 준비를 하고 준비가 되면 시작해줌
쓰레드는 메인 메소드와 별개로 동작하여 메인 쓰레드(메소드)가 끝나더라도 다른 쓰레드는 계속 동작한다.

공유객체

: 하나의 객체를 여러 개의 쓰레드가 사용한다(가지고 있다)

동기화 메소드

만약 여러개의 쓰레드(아이들)가 하나의 객체(장난감)를 동시에 호출(가지고 놀려고)하면 어떻게 될까? 망가지겠지

동기화 메소드 : 한가지 메서드가 사용될 때 다른 메서드는 사용하지 못하도록 막았다가(대기) 사용이 끝나면 다음 메서드가 사용(실행)하도록 해야한다.

공유객체를 가지는 메서드들의 선언부 리턴타입 앞에 synchronized 를 붙인다.
동기화된 메소드들 끼리는 0.000000001초라도 먼저 실행되면 공유 객체의 사용권을 먼저 얻게 된다.
monitoring lock : 공유객체의 독점권. 해당 메소드의 실행이 끝나거나 wait()를 만나기 전까지 계속 독점
먼저 독점권을 가진 메소드가 끝나면 다음 순서로 대기하던 메소드가 monitoring lock을 가짐

메서드 전체를 동기화했을 때, 만약 메서드들의 실행 내용이 길어지면 마지막 대기하던 쓰레드는 너무 오래 기다리게 됨.

동기화 블록 : 메서드 안에 동시에 사용되는 부분(문제가 되는 부분)을 블록으로 감싸서 블록만 동기화 해줌

synchronized (this) { //문제가 되는 부분 }
블록이 있는 부분에서만 lock을 가지므로 다른 코드를 실행할 때 다음 대기자에게 lock을 넘겨줄 수 있음
빠르게 쓰레드 진행 가능

쓰레드의 상태제어

쓰레드는 실행했다가 안했다가 한다 : 실행 안한다고 쓰레드가 끝난게 아님

new로 쓰레드를 생성한 후 start로 실행
runnable과 running상태를 왔다갔다 함
그 사이 sleep 또는 wait 메소드가 실행되면 쓰레드는 blocked 상태가 됨
blocked 상태에서
1. sleep으로 주어진 시간이 끝나면 runnable 상태가 됨
2. wait으로 블럭되었다면 notify 메소드를 실행해야 runnable 상태가 됨. - 모니터링 락을 놓게 되어 대기 중인 다른 메서드가 실행 됨
현 쓰레드의 동기화 메소드나 동기화 블럭이 실행되었는데 이미 다른 쓰레드가 모니터링 락을 가진 상태라면 현 쓰레드는 락 풀에서 블럭된 상태가 된다.(블럭되었다)
쓰레드의 런 메서드가 종료되면 쓰레드는 종료된다(Dead상태)
1. yield메서드가 호출되면 해당 쓰레드는 다른 쓰레드에게 자원을 양보하게 된다.

join() : 현 쓰레드가 멈출때까지 메인 쓰레드가 기다림

wait() : 동기화된 블럭 안에서 사용, 해당 쓰레드는 해당 객체의 모니터링 락 권한을 가지고 있었다면 권한을 놓고 대기하게 됨

해당 쓰레드가 시랭되면 자기 자신의 모니터링 락을 가지게 됨

notify() : 해당 쓰레드를 깨워 실행 가능 상태로 바꿈

데몬 쓰레드(Daemon Thread)

자바에서 데몬과 유사하게 동작하는 쓰레드

자바 프로그램을 만들 때 백그라운드에서 특별한 작업을 처리하게 하는 용도로 쓰임
ex) 주기적으로 자동으로 저장, 에디터를 만들 때 일정 시간마다 맞춤법을 검사하게 한다던지..
모든 쓰레드가 종료되면 강제적으로 종료됨

람다식 (익명 메서드)

함수형 인터페이스 : 인터페이스 중에서 메서드를 하나만 가지고 있는 것 예)Runnable 의 run()

자바에서는 메서드만 매개변수로 전달할 수 없어. 때문에 람다식이 나옴

생성할 때 매개변수 전달 부분에 메소드를 정의할 수 있음

new Thread( (매개변수 목록) -> {
    //메서드 실행문
}).start();

아무래도 IO 이후로는 대학 강의 들어야겠다...!
이해해서 다시 정리하자🥲

이진이

프론트엔드 공부합니다. 블로그 이전: https://jinijana.tistory.com

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java.lang 패키지/오토박싱

StringBuffer 클래스

String class의 문제점

Math 클래스

java.util 패키지

컬렉션 프레임워크

Generic <>

Set

List

Map

Date

Calendar

java.time 패키지

자바 IO

Byte 단위 입출력

다양한 타입의 출력

다양한 타입의 입력

Char 단위 입출력

어노테이션(Annotation) @

쓰레드

쓰레드 만들기

공유객체

동기화 메소드

쓰레드의 상태제어

데몬 쓰레드(Daemon Thread)

람다식 (익명 메서드)

[Java] 자바 입문 - 정리

[Internet] 컴퓨터 네트워크

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