[JAVA] private static Logger / getInstance() / Static / Final / Abstract 에 대해 알아보자 !

Abstract

상속을 받아서 기능을 확장시키는 것(부모의 유전자를 물려받는다)

---

1. 추상 메서드를 선언하는 이유
설계자가 특정 메서드를 각 클래스 별로 재 구현을 원하지만 부모 클래스에서 일반 메서드로 구현하면 자식 클래스에서 구현을 하지 않는 경우가 발생할 수 있다.
이런 메서드를 추상 메서드로 선언하면 자식 클래스는 재 구현을 강요받는다.

2. 추상 클래스 설계 및 구현
택시와 버스는 사람을 목적지까지 운송해주는 운송수단이다. 즉, 운송수단 객체를 추상 클래스로 선언하고 이를 택시 객체와 버스 객체에서 상속받아 필요에 맞게 기능을 재구현 하도록 하겠다.

운송수단(부모 클래스)
탑승하다 : 선언 및 기능 구현
이동하다 : 선언
교통비 지불하다: 선언

택시(자식 클래스)
이동하다 : 재 구현(목적지에 도착하다)
교통비 지불하다: 재 구현(이동거리 따른 요금을 지불하다)
기타 기능 : 선언 및 구현

버스(자식 클래스)
이동하다 : 재 구현(목적지 근처에 정류장에 도착하다)
교통비 지불하다: 재 구현(승차 요금을 지불하다)
기타 기능 : 선언 및 구현

설계자는 자식 클래스에서 이동하는 방법과 교통비 지불 방법을 클래스 별 특성에 맞게 재 구현을 원할 경우 두 기능을 추상 메서드로 선언하고 자식 클래스에서 재 구현하도록 설계하면 된다.

• 예제 - 부모클래스

abstract class Vehicle {
 public Vehicle() {}
 
 void board(){
  System.out.println("탑승하다");
 }
 
 //목적지까지 이동하는 방법
 abstract void move();
 //요금을 지불하는 방법
 abstract void pay();
}

• 자식클래스 1

public class Taxi extends Vehicle {
 public Taxi() {}

 @Override
 void move() {
  System.out.println("목적지에 도착하다.");
 }

 @Override
 void pay() {
  System.out.println("이동거리 따른 요금을 지불하다");
 }
}

• 자식클래스 2

public class Bus extends Vehicle {
 public Bus() {}

 @Override
 void move() {
  System.out.println("목적지 근처에 정류장에 도착하다");
 }

 @Override
 void pay() {
  System.out.println("승차 요금을 지불하다");
 }
} 

• 실행 클래스

public class AbstractTest {
 public static void main(String[] args) {
  Vehicle t = new Taxi();
  Vehicle b = new Bus();
  
  t.board();
  t.move();
  t.pay();
  
  b.board();
  b.move();
  b.pay();
 }
} 

• 결과 화면

  탑승하다
  목적지에 도착하다.
  이동거리 따른 요금을 지불하다
  탑승하다
  목적지 근처에 정류장에 도착하다
  승차 요금을 지불하다

위 설계를 바탕으로 개발을 하였다. board()는 모든 운송수단의 공통 기능으로 정의하고 이동 방법과 요금 납부를 자식 클래스에게 구현을 위임하였다.
결과 화면을 보면 "탑승하다"의 기능은 Vehicle 클래스의 메서드를 사용했으며, "이동하다", "지불하다"의 기능은 자식 클래스의 기능이 사용됨을 확인할 수 있다.

private static Logger logger 선언 이유 && Static && Final

---

1. Logger

Name
Logger들은 이름 기반으로 생성이 됩니다. LoggerFactory.getLogger(“NAME”)로 Logger를 호출하면 “NAME”에 대한 딱하나를 instance를 반환합니다.
여러번 호출해도 같은 객체입니다. String 대신 .class로 클래스 정보를 넘겨주면 .getName()으로 클래스 이름을 사용하게 됩니다.
흔히 Class객체를 넘겨주어 결국 이름은 packageName + ClassName으로 구성이 됩니다. 흔히 Logger는 특정 패키지 이하로 재한을 두고 정의를 합니다.

2. static이란?

static은 '정적인', '움직임이 없는'으로 해석할 수 있는데, 이 static을 사용하면 메모리가 jvm의 static 메모리(해당 영역은 프로그램이 시작하고 종료될 때까지 살아있는다.) 에 올라간다.
static 메모리에 올라가기 때문에 초기화 과정이 필요없어 static이 선언된 변수, 메서드에 곧장 접근이 가능하다.

public class Ketchup {
    // 변수에 static 사용 
    private static final String HEINZE = "heinze";
    private static final String OTTOGI = "ottogi";

    // 메서드에 static 사용 
    public static boolean isHeinzeKetchup(String brandName) {
        return brandName.equals(HEINZE);
    }

    public static boolean isOttogiKetchup(String brandName) {
        return brandName.equals(OTTOGI);
    }
}

static을 사용한다는 의미는 해당 객체를 공유하겠다 는 의미이다.
여기저기서 해당 객체를 사용한다치면, 그 객체는 항상 동일한 객체라는 뜻이다.
(주의: 그래서 static이 선언된 변수의 값을 바꿔버리면 다른 곳에서 해당 변수의 값을 참조하는 부분의 값이 변한다.)
클래스소유(static) == 정적 == 클래스 == 공유

3. final이란?

final은 불변하도록 만드는 것이 아니라 재할당할 수 없도록 만드는 것이다. 상속을 하거나, 최초 초기화 이후 다시 초기화를 할 수 없다.

public class MutableTest {

    private final Map<String, Object> mutableMap = new HashMap<>();

    public void testFinal() {
        // 재할당 안됨
        // mutableMap = new HashMap<>();

        mutableMap.put("choco", "M&M");
        mutableMap.put("jelly", "haribo");

        System.out.println(mutableMap.toString());
    }

    public static void main(String[] args) {
        MutableTest mutableTest = new MutableTest();
        mutableTest.testFinal();
    }
}

재할당은 안되지만 값은 변할 수 있다.
하지만 대게 Collections타입(Map,List,Set)에 해당하고, 기본 데이터 타입인 int, boolean, char 등등에서는 재할당이 안되니 값을 변경할 수 있는 방법이 없다.
위의 예제에서 쓴 logger의 경우도 값이 변할 일이 없어보인다.

• 정리

그럼 상수로 사용할 때, private static final인가? private static final을 선언한 변수를 사용하면 재할당하지 못하며, 메모리에 한 번 올라가면 같은 값을 클래스 내부의 전체 필드, 메서드에서 공유한 private final을 선언한 변수를 사용하면 재할당하지 못하며, 해당 필드, 메서드별로 호출할 때마다 새로이 값이 할당(인스턴스화)한다. 그렇다면 상수로 사용하려고 할 때, 그 값은 변하지 않을 것인데 호출할 때마다 새롭게 인스턴스화할 필요가 없다. 한 번 메모리에 올려놓고 계속 같은 값을 갔다쓰면 될 일이다.

getInstance() ?

---

• A클래스

public class A {
	//전역 객체변수로 사용하기 위해 static 객체변수로 생성
	static A instance;
	
	//생성자를 priavte로 만들어 접근을 막는다
	private A(){}
	
	//getInstance 메소드를 통해 한번만 생성된 객체를 가져온다.
	public static A getInstance(){
		if(instance == null){ //최초 한번만 new 연산자를 통하여 메모리에 할당한다.
			instance = new A();
		}		
		return instance;
	}
}

• B클래스

public class B {
	public B() {}
    }

A클래스 VS B클래스

public class Main {

	public static void main(String[] args) {
    
  		// getInstance() 메소드를 이용하여 변수를 달리하여, 3개의 객체를 불러옴
		A a1 = A.getInstance();
		A a2 = A.getInstance();
		A a3 = A.getInstance();

		System.out.println(a1);
		System.out.println(a2);
		System.out.println(a3);

		// 일반적으로 new 생성자를 이용하는 방법을 사용하여, 3개의 객체를 불러옴
		B b1 = new B();
		B b2 = new B();
		B b3 = new B();

		System.out.println(b1);
		System.out.println(b2);
		System.out.println(b3);

	}
}

• 결과

algorithm.A@d716361
algorithm.A@d716361
algorithm.A@d716361
algorithm.B@3764951d
algorithm.A@4b1210ee
algorithm.A@4d7e1886

위에 getInstance()를 이용해서 먼저 출력한 a1, a2, a3 의 메모리 주소값을 보면 모두 같다. 이와 대비하여, new 생성자를 이용한 b1, b2, b3는 모두 주소값이 다른 것을 확인 할 수 있다.