객체지향 프로그래밍이란?
OOP(객체 지향 프로그래밍)이란 여거래의 객체 단위로 나눠 작업하는 방식으로, 객체들이
서로 유기적으로 상호작용하는 프로그래밍 이론이다.
저희가 사용하는 언어인 Java도 객체지향 프로그래밍 언어입니다.
OOP 특징
캡슐화 (Encapsulation)
캡슐화란 데이터와 코드의 형태를 외부로부터 알 수 없게하고, 데이터의 구조와 역할, 기능을 하나의 캡슐형태로 만드는 방법이다.
캡슐화의 중요한 목적은 변수를 private로 선언하여 데이터를 보호하고, 보호된 변수는 getter나 setter등의 메서드를 통해서만 간접적으로 접근을 허용하는 것 이다.
캡슐화를 하면 불필요한 정보를 감출 수 있기 때문에, 정보은닉을 할 수 있다는 특징이 있다.
캡슐화와 정보은닉은 동일한 개념은 아니다.
추상화 (Abstraction)
추상화는 객체의 공통적인 속성과 기능을 추출하여 정의하는 것을 말한다.
다시 말해 실제로 존재하는 객체들을 프로그램으로 만들기 위해 공통 특성을 파악해 필요없는 특성을 제거하는 과정을 가르킨다.
객체들은 실제 그 모습이지만, 클래스는 객체들이 어떤 특징들이 있어야 한다고 정의하는 추상화된 개념이다.
정리하면 추상화는 객체들의 공통된 특징을 파악해 정의해 놓은 설계 기법이라 할 수 있다.
상속(Inheritance)
상속이란 기존 상위클래스에 기능을 가져와 재사용할 수 있으면서도 동시에 새로운 하위 클래스에 새로운 기능도 추가할 수 있는 것이다.
즉, 부모가 자식에게 유전자를 물려주듯이 부모의 특징을 자식에게 모두 물려준다.
OOP에서 이를 부모 클래스, 자식 클래스라고 표현한다.
상속이 필요한 이유는 코드의 중복을 없애기 위해서다.
코드의 중복이 많아지면 개발 단계와 유지 보수에서 많은 비용이 들게 된다.
상속관계를 맺으면 자식 객체를 생성할 때 부모 클래스의 속성들을 자동으로 물려받기 때문에 자식 클래스에서 또 정의할 필요가 없다.
다형성(Polymorphism)
다형성이란 상속과 연관있는 개념으로 한 객체가 상속을 통해 기능을 확장하거나 변경하여 다른 여러형태(객체)로 재구성 되는 것을 말한다.
쉽게 말하면 한 부모의 밑에서 태어난 자식들이 조금씩 다르다는 것이다.
오버로드(Overload) 또는 오버라이드(Override)가 다형성의 대표적인 예라 할 수있고, 이것을 구현하는 걸 오버로딩(Overloading)과 오버라이딩(Overriding)이라고 한다.
간단하게 설명하자면,
오버라이딩은 하위 클래스(자식)가 상위 클래스(부모)에서 만들어진 메서드를 자신의 입맛대로 다시 재창조해서 사용하는 것을 말한다.
오버로딩은 하나의 클래스 안에서 같은 이름의 메서드를 사용하지만 각 메서드마다 다른 용도로 사용되며 그 결과물도 다르게 구현하는 것을 말한다.
오버로딩이 가능하려면 메서드끼리 이름은 같지만 매개변수의 개수나 데이터 타입이 달라야 한다.
다형성을 사용하면 같은 이름의 속성을 유지함으로서, 속성을 사용하기 위한 인터페이스를 유지하고, 메서드 이름을 낭비하지 않는다.
API가 많아질수록 복잡성은 증가하기 때문에 다형성은 유용하며 코드 재사용성을 늘려주어 유지보수가 용이하도록 도와주는 개념이다.
JVM이란?
JVM(Java Virtual Machine) 즉 자바 프로그램 실행환경을 만들어 주는 소프트웨어입니다. 자바 코드를 컴파일하여 .class 바이트 코드로 만들면 이 코드가 자바 가상 머신 환경에서 실행됩니다.
JVM 특징
- 가비지 컬렉터(Garbage Collector)
자바 가상 머신은 가비지 컬렉터(garbage collector)를 이용하여 더는 사용하지 않는 메모리를 자동으로 회수해 줍니다. 따라서 개발자가 따로 메모리를 관리하지 않아도 되므로, 더욱 손쉽게 프로그래밍을 할 수 있도록 도와줍니다. Heap 메모리 영역에 생성(적재)된 객체들 중에 참조되지 않은 객체들을 탐색 후 제거하는 역할을 하며 해당 역할을 하는 시간은 정확히 언제인지를 알 수 없습니다. GC역할을 수행하는 스레드를 제외한 나머지 모든 스레드들은 일시정지상태가 됩니다.
- 클래스 로더(Class Loader)
자바는 동적으로 클래스를 읽어오므로, 프로그램이 실행 중인 런타임에서야 모든 코드가 자바 가상 머신과 연결됩니다. 이렇게 동적으로 클래스를 로딩해주는 역할을 하는 것이 바로 클래스 로더(class loader)입니다. 자바에서 소스를 작성하면 .java파일이 생성되고 .java소스를 컴파일러가 컴파일하면 .class파일이 생성되는데 클래스 로더는 .class 파일을 묶어서 JVM이 운영체제로부터 할당받은 메모리 영역인 Runtime Data Area로 적재합니다.
- 실행 엔진(Execution Engine)
앞서 말씀드렸듯 클래스 로더에 의해 JVM으로 로드된 .class 파일(바이트코드)들은 Runtime Data Areas의 Method Area에 배치되는데, 배치된 이후에 JVM은 Method Area의 바이트 코드를 실행 엔진(Execution Engine)에 제공하여, 정의된 내용대로 바이트 코드를 실행시킵니다. 이때, 로드된 바이트코드를 실행하는 런타임 모듈이 실행 엔진(Execution Engine)입니다. 실행 엔진은 바이트코드를 명령어 단위로 읽어서 실행합니다.
