[Java의 정석] java.lang패키지와 유용한 클래스

Shiba·2023년 6월 7일
Java자바자바의정석

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📓 java.lang패키지와 유용한 클래스

📔 Object클래스

모든 클래스의 최고 조상. 오직 11개의 메소드만을 가지고 있음

Object클래스의 메소드설 명
protected Object clone()객체 자신의 복사본을 반환 (오버라이딩 필요)
public boolean equals(Object obj)객체 자신과 객체 obj가 같은 객체인지 알려준다
protected void finalize()객체가 소멸될 때 가비지 컬렉터에 의해 자동적으로 호출. 이때 수행되어야하는 코드가 있을 때 오버라이딩. (거의 사용X)
public class getClass()객체 자신의 클래스 정보를 담고 있는 Class인스턴스 반환
public int hashCode()객체 자신의 해시코드 반환
public String toString()객체 자신의 정보를 문자열로 반환
public void notify()객체 자신을 사용하려고 기다리는 쓰레드를 하나만 깨운다
public void notifyAll()객체 자신을 사용하려고 기다리는 모든 쓰레드를 깨운다
public void wait()
public void wait(long timeout)
public void wait(long timeout, int nanos)		다른 쓰레드가 notify()나 notifyAll()을 호출할 때까지 현재 쓰레드를 무한히 또는 지정된 시간(timeout, nanos)동안 기다리게 한다.
(timeout은 1/1000초, nanos는 1/10⁹초)

🔷 equals (Object obj)

객체 자신과 주어진 객체를 비교. 같으면 true, 다르면 false.
- Object클래스의 equals()는 객체의 주소를 비교(참조변수 값 비교)

class Value{
	int value;
    
    Value(int value) {
    	this.value = value;
    }
}

class Ex9{
	public static void main (String[] args) {
    	Value v1 = new Value(10);
        Value v2 = new Value(10);
        
        System.out.println(v1.equals(v2)); // false.
        //v1의 주소값 = 0x1234 v2의 주소값 = 0x2345 (예시)
        //주소값이 다르므로 false.
    }
}

◼ 오버라이딩을 통해 값 비교로 바꾸기

class Value{
	int value;
    
    Value(int value) {
    	this.value = value;
    }
    
    //오버라이딩
    public boolean equals(Object obj){
 		//형변환 가능한지 확인 후 형변환하기
        //obj가 형변환 불가능하면 false 반환
    	if(!obj instanceof Value) return false; 
    
    	Value v = (Value)obj; //형변환
        
        return this.value == v.value; //값비교 결과 반환
    }
}

class Ex9{
	public static void main (String[] args) {
    	Value v1 = new Value(10);
        Value v2 = new Value(10);
        
        System.out.println(v1.equals(v2)); // true.
    }
}

🔷 hashCode()

객체의 해시코드(hash code)를 반환하는 메소드
- Object클래스의 hashCode()는 객체의 주소를 int로 변환해서 반환

public class Object {
	...
    public native int hashCode();
}

equals()를 오버라이딩하면, hashCode()도 오버라이딩해야 한다.
equals()의 결과가 true인 두 객체의 해시코드는 같아야 하기 때문

String str1 = new String("abc");
String str2 = new String("abc");
System.out.println(str1.equals(str2)); //true -equals()가 true이면
System.out.println(str1.hashCode()); //96354
System.out.println(str2.hashCode()); //96354
//주소가 서로 같아야 한다.

🔷 toString()

객체를 문자열(String)으로 변환하기 위한 메소드

public String toString() {
	return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());
    //		설계도객체.클래스이름	  위치			16진수 객체주소
}
class Card {
	String kind;
    int number;
    
    Card() {
    	this.kind = kind;
        this.number = number;
    }
}

class Ex9 {
	public static void main(String[] args) {
    	System.out.println(new Card().toString());
        System.out.println(new Card().toString());
    }
}

/*출력
Card@1930bfd
Card@139a55
*/

◼ 오버라이딩을 통해 다른 정보 출력하기

class Card {
	String kind;
    int number;
    
    Card() {
    	this.kind = kind;
        this.number = number;
    }
    
    //오버라이딩
    public String toString() {
    	// 카드의 무늬와 숫자 출력
    	return "kind : " + kind + "number : " + number;
    }
}

class Ex9 {
	public static void main(String[] args) {
    	System.out.println(new Card().toString());
        System.out.println(new Card().toString());
    }
}

/*출력
kind : SPADE, number : 1
kind : HEART, number : 10
*/

📔 String클래스

String클래스 = data(char[ ]) + 메소드(문자열 관련)

public final class String implements java.io.Serializable, Comparable {
	private char[] value;
    	...
}
  • 내용을 변경할 수 없는 불변(immutable)클래스
    • 덧셈을 이용한 문자열 결합은 성능이 떨어짐. (StringBuffer사용하기)
String a = "a";
String b = "b";
a = a + b;

// a의 주소값 - 0x100  b의 주소값 - 0x200
//a + b ("ab")의 주소값 - 0x300 (새로운 객체가 생성됨)
//a의 주소값이 0x100에서 0x300으로 변경되는 형태

🔷 문자열의 비교

String str = "abc"의 비교

String str1 = "abc";
String str2 = "abc";

// str1과 str2는 주소값이 같다!  (str1 == str2) == true
// str1.equals(str2) == true;

String str = new String("abc")의 비교

String str1 = new String("abc");
String str2 = new String("abc");

// str1과 str2는 주소값이 다르다!  (str1 == str2) == false
// str1.equals(str2) == true;

🔷 문자열 리터럴

프로그램 실행시 자동으로 생성 (constant pool(상수 저장소)에 저장)
같은 내용의 문자열 리터럴은 하나만 만들어진다.

String s1 = "AAA"; // 자동으로 new String("AAA")생성
String s2 = "AAA"; // "AAA" 가 존재하므로 주소값을 그대로 사용
String s3 = "AAA"; // "AAA" 가 존재하므로 주소값을 그대로 사용

// "AAA"는 하나만 만들어지고 s1,s2,s3가 같은 주소값을 가지고 있는 상태

🔷 빈 문자열 ("", empty string)

내용이 없는 문자열. 크기가 0인 char형 배열을 저장하는 문자열

String str = "";

크기가 0인 배열을 생성하는 것은 어느 타입이나 가능

char[] chArr = new char[0]; //길이가 0인 char배열
int[] iArr = {}; //길이가 0인 int배열

◼ 문자와 문자열의 초기화

//권장하지 않는 초기화 방식
String s = null;
char c = '\u0000';

//권장하는 초기화 방식
String s = ""; //빈 문자열로 초기화 (new String("")은 사용하지 않기)
char c = ' '; //공백으로 초기화

🔷 String의 생성자와 메소드





🔷 문자열 결합

◼ join()

여러 문자열 사이에 구분자를 넣어서 결합한다

String animals = "dog,cat,bear";
String[] arr = animals.split(","); // |dog|cat|bear|로 저장
Strng str = String.join("-", arr); // dog-cat-bear로 결합
System.out.println(str); //dog-cat-bear 출력

🔷 문자열 변환

◼ 숫자를 문자열로

//100을 "100"으로 변환
int i = 100; //숫자
String s1 = i + ""; //방법1
String s2 = valueOf(i); //방법2

◼ 문자열을 숫자로

//"100"을 100으로 변환
int i = Integer.parseInt("100"); //방법1
int i2 = Integer.valueOf("100"); //방법2
Integer i2 = Integer.valueOf("100"); //방법2는 원래 반환타입이 Integer
기본형 → 문자열문자열 → 기본형
String String valueOf(boolean b)
String String valueOf(char c)
String String valueOf(int i)
String String valueOf(long l)
String String valueOf(float f)
String String valueOf(double d)
String String valueOf(Object o)
boolean Boolean.parseBoolean(String s)
byte Byte.parseByte(String s)
short Short.parseShort(String s)
int Integer.parseInt(String s)
long Long.parseLong(String s)
float Float.parseFloat(String s)
double Double.parseDouble(String s)

byte, short를 문자열로 변경할 때는 String valueOf(int i)를 사용하면 된다.

📔 StringBuffer클래스

String처럼 문자열 배열(char[ ])을 내부적으로 가지고 있다.

public final class StringBuffer implements java.io.Serialable {
	private char[] value;
    	...
}

내용을 변경할 수 있다(mutable)

StringBuffer sb = new StringBuffer("abc"); //sb의 주소값 - 0x100 

sb.append("123"); //sb의 주소값 - 0x100. 값 : "abc123"

🔷 StringBuffer의 생성자

StringBuffer는 길이 변경이 불가한 배열과 같다.
저장할 문자열의 길이를 고려해서 적절한 크기로 생성해야 한다

public StringBuffer(int length) { // 적절한 길이를 매개변수로 받기
	value = new char[length];
    shared = false;
}

public StringBuffer() {
	this(16); //크기를 지정하지 않으면 16을 기본크기로 가짐
}

public StringBuffer(String str) {
	this(str.length()+16); // 지정된 문자열 길이보다 16 더 크게 생성
    append(str);
}

🔷 StringBuffer의 비교

StringBuffer는 equals()가 오버라이딩되어있지않다. (주소비교)
- StringBuffer를 String으로 변환 후에 equals로 비교해야 한다.

StringBuffer sb = new StringBuffer("abc");
StringBuffer sb2 = new StringBuffer("abc");

System.out.println(sb);
System.out.println(sb2);
//둘다 false 출력 - 주소값이 다르기 때문

//StringBuffer를 String으로 변환
String s = sb.toString();
STring s2 = sb2.toString();

System.out.println(s.equals(s2)); //true 출력

🔷 StringBuffer의 생성자와 메소드




🔷 append()

StringBuffer에 저장된 문자열 끝에 문자열을 추가

StringBuffer sb = new StringBuffer("abc"); 

sb.append("123");

System.out.println(sb); // "abc123" 출력

지정된 내용을 StringBuffer에 추가 후, StringBuffer의 참조를 반환

StringBuffer sb2 = sb.append("ZZ"); //"abc123"뒤에 "ZZ"추가
System.out.println(sb); //"abc123ZZ"
System.out.println(sb2); //"abc123ZZ" 

// append()의 반환타입이 StringBuffer이기 때문

📔 StringBuilder클래스

  • StringBuffer는 동기화되어 있다. 멀티 쓰레드에 안전(thread-safe)
  • 멀티 쓰레드 프로그램이 아닌 경우, 동기화는 불필요한 성능저하.
    • 이럴땐 StringBuffer대신 StringBuilder를 사용하면 성능 향상 
//멀티 쓰레드 프로그램일시
StringBuffer sb;
sb = new StringBuffer();
sb.append("abc");

//싱글 쓰레드 프로그램일시
StringBuilder sb;
sb = new StringBuilder();
sb.append("abc");

📔 Math클래스

수학관련 static메소드의 집합

public static final double E = 2.7182818284590452354; //자연로그 e
public static final double PI = 3.14159265358979323846; //π(파이)

🔷 Math클래스의 메소드


📔 Number클래스

모든 래퍼(wrapper)클래스의 조상

public abstract class Number implements java.io.Serializable {
	public abstract int intValue();
    public abstract long longValue();
    public abstract float floatValue();
    public abstract double doubleValue();
    
    public byte byteValue() {
    	return (byte)intValue();
    }
    
    public short shortValue() {
    	return (short)intValue();
    }
}

🔷 래퍼(wrapper)클래스

8개의 기본형을 객체로 다뤄야할 때 사용하는 클래스

기본형래퍼클래스생성자활용예
booleanBooleanBoolean(boolean value)
Boolean(String s)		Boolean b = new Boolean(true);
Boolean b2 = new Boolean("true";)
charCharacterCharacter(char value)Character c = new Character('a');
byteByteByte(byte value)
Byte(String s)		Byte b = new Byte(10);
Byte b2 = new Byte("10");
shortShortShort(short value)
Short(String s)		Short s = new Short(10);
Short s2 = new Short("10");
intIntegerInteger(int value)
Integer(String s)		Integer i = new Integer(100);
Integer i2 = new Short("100");
longLongLong(long value)
Long(String s)		Long l = new Long(100);
Long l2 = new Long("100");
floatFloatFloat(double value)
Float(float value)
Float(String s)		Float l = new Float(10.0);
Float l2 = new Float(10.0f);
Float l3 = new Float("10.0f");
doubleDoubleDouble(double value)
Double(String s)		Double l = new Double(100);
Double l2 = new Double("100");

◼ 예제

public static void main(String[] args){
	Integer i = new Integer(100);
    Integer i2 = new Integer(100);
    
    System.out.println("i==i2 ? " + (i==i2));
    System.out.println("i.equals(i2) ? " + i.equals(i2));
    System.out.println("i.compareTo(i2) ?" + i.compareTo(i2));
    System.out.println("i.toString()=" + i.toString());
    
    System.out.println("MAX_VALUE=" + Integer.MAX_VALUE);
    System.out.println("MIN_VALUE=" + Integer.MIN_VALUE);
    System.out.println("SIZE=" + Integer.SIZE + " bits");
    System.out.println("BYTES=" + Integer.BYTES+"bytes");
    System.out.println("TYPE="+Integer.TYPE);
}

/* 출력
i==i2 ? false -Integer는 객체이므로 주소비교
i.equals(i2) ? true
i.compareTo(i2) ? 0 -String의 compareTo()와 동일
i.toString=100
MAX_VALUE = 2147483647
MIN_VALUE = -2147483648
SIZE=32 bits
BYTES=4bytes
TYPE=int
*/

🔷 오토박싱 & 언박싱 (JDK 1.5 이후)

기본형과 참조형간의 자동 형변환

◼ 오토박싱

기본형 → 객체로 자동변환

ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
list.add(10); //10은 int형 리터럴이지만 Integer로 자동 형변환되어 들어감

◼ 언박싱

객체 → 기본형으로 자동변환

int i = 5;
Integer iObj = new Integer(7);
int sum = i + iObj; //기본형으로 자동 형변환
// int sum = i + iObj.intValue();
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