자주 쓰는 API

Object

💡 자바에서 Object 는 최상위 부모 클래스이다. Object 클래스에는 다양한 메소드로 구성되어 있다.
모든 클래스는 Object 클래스를 상속하고 있으므로 Object 안에 있는 메소드를 사용할 수 있다.
또한 Object 클래스가 가지는 메소드를 오버라이딩 해서 사용하는 것도 가능하다.

Object 주요 메소드

메소드	설명
boolean equals(Object obj)	전달 받은 객체와 같은지 여부를 반환한다.(동일하면 true, 다르면 false)
int hashCode()	객체의 해시 코드를 반환한다.
String toString()	객체의 정보를 문자열로 반환한다.

Object 활용

toString()

• toString() 메소드는 인스턴스의 정보를 문자열로 반환한다.
• 반환되는 문자열은 클래스 이름과 구분자 ‘@’를 사용하며, 그 뒤로 16진수 해시코드가 붙게된다. (해시코드는 인스턴스 주소)
  • 예) 클래스명@16진수해시코드
• toString 메서드를 사용할 때 해시코드가 아닌 인스턴스 안에 값을 확인하고 싶다면 오버라이딩(재정의)를 하면 된다.

equals()

• equals 메소드는 매개변수로 전달받은 인스턴스와 == 연산해서 true, false 로 반환한다. 즉, 동일한 인스턴스인지를 비교하는 기능이다.
  • 동일 객체와 동등 객체
    • 동일 객체 : 주소가 동일한 인스턴스를 동일 객체라고 한다
    • 동등 객체 : 주소는 다르더라도 필드값이 동일한 객체를 동등 객체라고 한다.
• 경우에 따라서는 동등객체를 동일 객체로 취급해서 비교하고 싶은 경우가 발생한다. 즉, 동일한 필드값을 가지는 객체를 같은 객체로 판단할 수 있도록 하는 경우를 말한다. 그러한 경우 equals() 메소드를 오버라이딩하여, 각각의 필드가 동일한 값을 가지는지를 확인하고 모든 필드값이 같은 값을 가지는 경우 true, 아닌 경우 false를 반환하도록 작성한다.

hashCode()

• 해시코드는 객체를 식별하는 값이다. Object의 hashCode() 메소드는 객체의 메모리 주소값을 이용해 해시코드를 만들어서 반환한다.
• Object 클래스의 명세에 작성된 일반 규약에 따르면 equals() 메소드를 재정의 하는 경우 반드시 hashCode() 메소드도 재정의 하도록 되어 있다.
• 만약 hashCode()를 재정의 하지 않으면 같은 값을 가지는 동등 객체는 같은 해시코드 값을 가져야 한다는 규약에 위반되게 된다.
  • (강제성은 없지만 규약대로 작성하는 것이 좋다)

String

💡 자바에서 String 클래스는 문자열을 나타내는 자료형이다.
String 클래스에는 문자열 관련된 작업을 할 때 유용하게 사용할 수 있는 다양한 메소드가 포함되어 있다.
String 인스턴스는 한 번 생성되면 그 값을 읽기만 가능하고 변경할 수는 없다. 이러한 객체를 불변 객체(immutable object) 라고 한다.
즉, 자바에서 덧셈(+) 연산자를 이용하여 문자열 결합을 하는 경우
기존 문자열이 변경되는 것이 아닌 문자열이 합쳐진 새로운 String 인스턴스가 생성되는 것이다.

String 주요 메소드

메소드	설명
charAt()	해당 문자열의 특정 인덱스에 해당하는 문자를 반환한다. 인덱스는 0부터 시작하는 숫자 체계를 의미하며 인덱스를 벗어난 정수를 인자로 전달하는 경우에는 IndexOutOfBoundsException이 발생한다.
compareTo()	인자로 전달된 문자열과 사전 순으로 비교를 하여 두 문자열이 같다면 0 을 반환, 인자로 전달된 문자열보다 작으면 음수를, 크면 양수를 반환한다. 단, 이 메소드는 대소문자를 구분하여 비교한다.
compareToIgnoreCase()	대소문자를 구분하지 않고 비교한다
concat()	문자열에 인자로 전달된 문자열을 합치기해서 새로운 문자열을 반환한다. 원본 문자열에는 영향을 주지 않는다.
indexOf()	문자열에서 특정 문자를 탐색하여 처음 일치하는 인덱스 위치를 정수형으로 반환한다. 단, 일치하는 문자가 없는 경우 -1을 반환한다.
lastIndexOf()	문자열 탐색을 뒤에서부터 하고 처음 일치하는 위치의 인덱스를 반환한다. 단, 일치하는 문자가 없는 경우 -1을 반환한다.
trim()	문자열의 앞 뒤에 공백을 제거한 문자열을 반환한다.
toLowerCase()	모든 문자를 소문자로 변환시킨다. 원본에는 영향을 주지 않는다.
toUpperCase()	모든 문자를 대문자로 변환시킨다. 원본에는 영향을 주지 않는다.
substring()	문자열의 일부분을 잘라내어 새로운 문자열을 반환한다. 원본에 영향을 주지 않는다.
replace()	문자열에서 대체할 문자열로 기존 문자열을 변경해서 반환한다. 원본에 영향을 주지 않는다.
length()	문자열의 길이를 정수형으로 반환한다.
isEmpty()	문자열의 길이가 0이면 true를 반환, 아니면 false를 반환한다. 길이가 0인 문자열은 null과는 다르다.
split()	정규표현식을 이용하여 문자열을 분리한다.

StringBuilder & StringBuffer

💡 자바에서 문자열 처리를 할 때 가장 많이 사용하게 되는 클래스는 String, StringBuffer, StringBuilder 가 있다.
이 각각의 클래스는 특징이 있다.
String은 불변하기 때문에 값을 변경할 수가 없다. 이를 해결하기 위해서 StringBuffer와 StringBuilder가 등장했다.

그러면 StringBuffer와 StringBuilder의 차이점은 무엇일까? Thread safe에 있다.
StringBuffer는 Thread Safe 하지만, StringBuilder는 그렇지 않다.
StringBuffer는 synchronized 키워드가 선언되어 있기 때문에 멀티스레드에서 안전하지만 속도는 StringBuilder에 비해 느리다.

	String	StringBuilder	StringBuffer
modifiable	X	O	O
thread safe	O	X	O
synchronized	X	X	O
performance	빠름	빠름	느림

Wrapper

💡 래퍼클래스는 기본 타입의 데이터를 인스턴스화 해야 하는 경우에 사용한다.
예를 들어 특정 메소드가 매개변수로 객체 타입만 요구하게 되면 기본 타입의 데이터를 먼저 인스턴스로 변환 후 넘겨줘야한다.
이 때 8가지에 해당하는 기본 타입의 데이터를 인스턴스화 할 수 있도록 하는 클래스를 래퍼클래스 (Wrapper class) 라고 한다.
(주방에서 사용하는 랩(Wrap)과 같은 의미로 감싼다는 의미이다.)

래퍼 클래스 종류

기본 타입	래퍼 클래스
byte	Byte
short	Short
int	Integer
long	Long
float	Float
double	Double
char	Character
boolean	Boolean

박싱(Boxing)과 언박싱(UnBoxing)

• 박싱(Boxing)과 언박싱(UnBoxing)
  • 기본타입을 래퍼클래스의 인스턴스로 인스턴스화 하는 것을 박싱(Boxing)이라 한다.
  • 래퍼클래스 타입의 인스턴스를 기본 타입으로 변경하는 것을 언박싱(UnBoxing)이라고 한다.

• 오토 박싱(AutoBoxing)과 오토 언박싱(AutoUnBoxing)
  • JDK 1.5부터는 박싱과 언박싱이 필요한 상황에서 자바 컴파일러가 이를 자동으로 처리해준다.
  • 자동화된 박싱과 언박싱을 오토박싱, 오토 언박싱 이라고 부른다.

Time 패키지

• Java에서 기본적으로 사용했던 날짜와 시간을 다루는 API는 java.util.Date 와 java.util.Calendar 였다.

• 하지만 Date, Calendar 는 사용하기 불편하고 여러가지 문제가 많아서 JDK 8 에서 개선된 날짜와 시간 API(java.time 패키지)를 제공하였다.

• 이 챕터에서는 기존의 시간/날짜 관련 패키지를 간단하게 보고 개선된 이후 달라진 점을 알아보도록 하겠다.

Date 와 Calendar 클래스

Date 클래스는 Deprecated

💡 Date 클래스는 JDK 1.0 부터 날짜를 가볍게 취급하기 위해 사용되던 클래스(java.util 에 속한 클래스)이다.
지금은 생성자를 비롯해 대부분의 메소드가 Deprecated 되어있다.

Deprecated란?
향후 버전이 업데이트 되면서 사라지게 될 기능이니 가급적이면 사용을 권장하지 않는다는 의미이다.
하지만 하위 버젼의 호환성 때문에 한 번에 제거된 것은 아니고 남겨두었기 때문에 사용하는 것은 가능하다.

• Date 는 JDK1.0 부터 제공된 날짜/시간 관련 클래스이다. 해당 클래스의 기능은 정말 기능이 적어서 개발에 적용하기 쉽지 않았다.
• 그래서 자바에서는 JDK 1.1 부터 Calendar 라는 새로운 클래스를 제공하였다.
• Date 클래스는 간단하게 인스턴스 생성하는 방법만 보도록 하겠다.

Calendar 클래스

💡 Calendar 클래스는 JDK 1.1 부터 새롭게 제공되는 시간과 날짜에 관한 처리를 담당하는 클래스이다.
Calendar 클래스가 추가되면서 Date의 많은 메소드는 Deprecated 되었다.

• Calendar 클래스가 등장하면서 Date 클래스보다는 많은 보완이 되었지만, 여전히 다양한 단점이 존재하고 있었다.

1. Calendar 인스턴스는 불변객체가 아니기 때문에 값을 수정할 수 있다.

   set 메소드를 통해 값을 변경할 수 있기 때문에 어느 흐름에 중간에 값이 바뀐다고 하면 알아채기가 힘들고 사이드 이팩트가 발생할 가능성이 높다.
   또한 멀티 스레드 환경에서도 안전하지 않다.

2. 윤초(leap second)를 고려하지 않는다.

   윤초란?
   협정 세계시에서 사용하는 세슘 원자 시계와 실제 지구의 자전/공전 속도를 기준으로 한 태양시의 차이로 인해 발생한 오차를 보정하기 위해 추가하는 1초이다. 12월 31일의 마지막에 추가하거나, 혹은 6월 30일의 마지막에 추가한다. 윤초는 사소해 보이지만 실제 2012년 링크드인 과 같은 대규모 서비스의 서버를 마비시킨 버그를 발생한 적 도 있다.

3. Calendar 클래스는 월을 나타낼 때 0 부터 11까지로 표현하는 불편함이 있다.

   하지만 일주일을 나타내는 숫자는 1부터 시작이다. 즉, 일관성이 부족하다.

• 이러한 단점들이 존재함에도 Calendar 와 Date 클래스는 꽤나 오랫동안 사용된 클래스이기 때문에 아직도 사용되는 곳이 생각보다 많이 존재한다.

• 따라서 Calendar 로 구현되어 있는 소스도 이해할 수 있을 정도는 되어야 한다. 간단하게 예제를 통해 알아보도록 하자.

왜 1970년 1월 1일 0시 0분 0초 인가요?

• 수직으로 태양이 떠오르는 시간을 정오(12시)로 계산하는 방법을 태양시라고 부른다. 그리니치 천문대의 천문학적 업적을 기리고자 그리니치 천문대를 기준으로 태양이 수직으로 떠오르는 시점을 12시로 측정한 시간대가 GMT 시간대이다. 하지만 태양시는 오차가 발생할 수 있다. 태양빛이 지구까지 오는 데 걸리는 시간은 8분 12초 ~ 8분 28초 이기 때문에 태양시는 실제 태양 위치와 육안으로 측정한 시간의 오차가 발생할 수 밖에 없었다. 또한 지구가 23.5도 기울어져 있고 공전이 타원 궤도로 돌기 때문에 계절에 따라 조금씩 다를 수 밖에 없다.

• 이러한 시간을 측정하는 방식보다 조금 더 정밀한 측정 방법도 존재하는데 매우 작은 원자가 바닥과 들뜸 상태를 주기적으로 반복하는 것을 이용하여 시간을 측정하는 방법이 있다. 특히 세슘 원자의 경우 1초동안 진동하는 횟수가 실제 1초와 유사하여 30만년에 1초의 오차를 보이는 정확성을 보인다. 따라서 세계적으로 동일한 시간대를 사용하기 위해 협정한 시간을 협정 세계시 UTC 라고 한다.

• 하지만 물리적으로 너무 정확하다보니 실제 존재하는 지구와 태양간의 공전/자전에 따른 오차를 반영해야 한다. 그래서 윤초를 두고 세슘 원자 시계와 태양시의 오차를 보정하는데 사용한다. 이것이 정해진 날짜는 1972년 1월 1일이며, 세계 표준시를 기준으로 1972년으로 계산하기에는 뭔가 딱 맞아 떨어지지 않아
  1970년 1월 1일 0시 0분 0초를 기준으로 컴퓨터에서는 시간대를 계산하기로 한 것이다.

• Date와 Calendar 간의 변환

  • 위에서 언급했듯이 Calendar 클래스가 추가되면서 Date의 많은 메소드가 deprecated가 되었다. 그럼에도 불구하고 Date 를 사용해야 하는 경우가 있기 때문에 서로 변환하는 방법도 간단하게 알아보자

    public static void main(String[] args) {
    
        /* Calendar 를 Date 로 변환 */
        Calendar calendar = Calendar.getInstance();
    
        System.out.println("calendar = " + calendar);
        
        Date date = new Date(calendar.getTimeInMillis());
    
        System.out.println("date = " + date);
    }

  • 실행결과

    calendar = java.util.GregorianCalendar[time=1665536333516,areFieldsSet=true,areAllFieldsSet=true,lenient=true,zone=sun.util.calendar.ZoneInfo[id="Asia/Seoul",offset=32400000,dstSavings=0,useDaylight=false,transitions=22,lastRule=null],firstDayOfWeek=1,minimalDaysInFirstWeek=1,ERA=1,YEAR=2022,MONTH=9,WEEK_OF_YEAR=42,WEEK_OF_MONTH=3,DAY_OF_MONTH=12,DAY_OF_YEAR=285,DAY_OF_WEEK=4,DAY_OF_WEEK_IN_MONTH=2,AM_PM=0,HOUR=9,HOUR_OF_DAY=9,MINUTE=58,SECOND=53,MILLISECOND=516,ZONE_OFFSET=32400000,DST_OFFSET=0]
    date = Wed Oct 12 09:58:53 KST 2022

public static void main(String[] args) {

    /* Date 를 Calendar 로 변환 */
    Date date = new Date();

    System.out.println("date = " + date);
    
    Calendar calendar = Calendar.getInstance();
    calendar.setTime(date);

    System.out.println("calendar = " + calendar);
}

• 실행결과

  date = Wed Oct 12 10:01:20 KST 2022
  calendar = java.util.GregorianCalendar[time=1665536480924,areFieldsSet=true,areAllFieldsSet=true,lenient=true,zone=sun.util.calendar.ZoneInfo[id="Asia/Seoul",offset=32400000,dstSavings=0,useDaylight=false,transitions=22,lastRule=null],firstDayOfWeek=1,minimalDaysInFirstWeek=1,ERA=1,YEAR=2022,MONTH=9,WEEK_OF_YEAR=42,WEEK_OF_MONTH=3,DAY_OF_MONTH=12,DAY_OF_YEAR=285,DAY_OF_WEEK=4,DAY_OF_WEEK_IN_MONTH=2,AM_PM=0,HOUR=10,HOUR_OF_DAY=10,MINUTE=1,SECOND=20,MILLISECOND=924,ZONE_OFFSET=32400000,DST_OFFSET=0]

Time 패키지

• 지금까지 간단하게 Date, Calendar 클래스에 대해 간단하게 알아보았다.

• JDK 1.8 버전에 추가된 Time 패키지는 기존에 Date, Calendar 가 가지고 있는 단점들을 해소하기 위해서 탄생되었다.

• Time 패키지는 4개의 하위 패키지를 가지고 있다.

패키지	설명
java.time	날짜와 시간 관련 클래스들을 제공한다
java.time.chrono	ISO-8601 에 정의된 외에 달력 시스템을 위한 클래스들을 제공한다
java.time.format	날짜와 시간 파싱과 형식화 관련 클래스들을 제공한다
java.time.temporal	날짜와 시간의 필드와 단위 관련 클래스들을 제공한다
java.time.zone	시간대 관련된 클래스들을 제공한다

• Time 패키지의 가장 큰 장점은 Date와 Calendar와 다르게 불변하다. 즉 String 처럼 날짜와 시간을 변경을 하면 기존의 객체가 변경되는 것이 아닌 새로운 객체가 반환된다. 불변함으로 멀티스레드 환경에서도 안전하다.

Time 패키지의 핵심 클래스

클래스명	설명
LocalTime	시간 관련 작업할 때 사용하는 클래스. LocalTime 객체는 두 개의 정적 메소드를 통해 반환 받을 수 있다.
LocalDate	날짜 관련 작업할 때 사용하는 클래스. LocalDate 객체도 두 개의 정적 메소드로 반환 받는다.
LocalDateTime	시간과 날짜를 함께 작업해야할 때 사용하는 클래스
ZonedDateTime	시간대(Time Zone) 을 활용한 작업해야할 때 사용하는 클래스