생성자

참고
자바의 정석

생성자

생성자란?

생성자는 인스턴스가 생성될 때 호출되는 '인스턴스 초기화 메서드'이다. 말그대로 인스턴스 초기화 작업에 사용되며, 인스턴스 생성 시 실행되어야 할 작업이 있으면 생성자에 작성해준다.

생성자 역시 일반 메서드처럼 클래스 내에 작성해야 하며, 구조는 메서드와 같지만 다른점은 클래스 이름과 같다는 것이며 리턴 값이 없다는 특징이 있다. 리턴 값이 없다고 해서 void를 사용하면 안되고 적지 않아야 한다.

생성자의 조건
1. 생성자의 이름은 클래스 이름과 같아야 한다.
2. 생성자는 리턴 값이 없다.

또한 생성자도 오버로딩이 가능함으로 하나의 클래스에 여러 생성자가 존재할 수 있다.

class Card {
	Card() {
    
    }
    
    Card(String k, int num) {
    
    }
}

여기서 주의해야할 사항이 있는데 이름이 생성자라고 해서 생성자가 인스턴스를 생성해주는 것이 아니고 키워드 new 연산자가 인스턴스를 생성해주는 것이다. 그냥 몇가지를 제외하고 메서드와 동일 시 생각하면 될 것이다.

그러면 좀 더 자세히 아래의 예제 코드로 실행 과정을 살펴보자.

Card c = new Card();

실행순서
1. 연산자 new에 의해서 메모리 (heap)에 Card 클래스의 인스턴스가 생성된다.
2. 생성자 Card()가 호출되어 수행된다.
3. 연산자 new의 결과로 생성된 Card 인스턴스의 주소가 반환되어 참조변수 c에 저장된다.

인스턴스를 생성할 때는 반드시 클래스 내에 정의된 생성자 중의 하나를 선택하여 지정해주어야 한다.

기본 생성자

지금까지 우리는 생성자를 만들지 않고 코딩을 해왔다. 하지만 모든 클래스에는 1개이상의 생성자가 존재해야한다. 그런데 우리는 생성자를 만들지도 않고 잘 사용해왔다. 그 이유가 무엇일까?

그 이유는 바로 컴파일러가 제공하는 기본생성자 덕분이다. 컴파일 과정에서 소스파일의 클래스에 생성자가 하나도 정의되어 있지 않는 클래스에 기본생성자를 컴파일러가 추가해준다. 인스턴스 생성시 초기화 작업으로 별다른 작업이 없는 경우 컴파일러가 제공해주는 아무내용 없는 기본 생성자를 사용하면 좋을 것이다.

⚠️ 주의
기본생성자가 컴파일러에 의해 추가되는 경우는 클래스에 정의된 생성자가 하나도 없을 때 뿐이다.

매개변수가 있는 생성자

생성자도 메서드처럼 매개변수를 선언하여 호출 시 값을 넘겨받아서 인스턴스의 초기화 작업을 진행 할 수 있다. 인스턴스마다 각기 다른 값으로 초기화하는 일이 많기 때문에 매개변수 있는 생성자를 통해 편리하게 작업을 할 수 있을 것이다. 예시를 보자.

class Car {
    String color;
    String gearType;
    int door;

    public Car() {
    }

    public Car(String color, String gearType, int door) {
        this.color = color;
        this.gearType = gearType;
        this.door = door;
    }
}

위의 예시코드를 보면 기본생성자와 매개변수가 있는 생성자 2개를 선언하였으며, 매개변수가 있는 생성자에서는 3개의 인스턴스 변수를 매개변수로 넘겨준 값으로 초기화 작업을 하고 있다. 그래서 매개변수가 있는 생성자를 사용할 시, 따로 초기화 작업을 안해줘도 되지만, 기본생성자를 사용할 시, 초기화 작업을 진행해줘야 한다.

// 기본생성자 사용하는 경우
Car c1 = new Car();
c1.color = "white";
c1.gearType = "auto";
c1.door = 4;

// 매개변수가 있는 생성자로 초기화
Car c2 = new Car("white", "auto", 4);

인스턴스를 생성한 다음 인스턴스변수 값으로 변경하는 것보다 매개변수를 갖는 생성자를 사용하는 것이 코드를 보다 간경하고 직관적으로 만든다.

생성자에서 다른 생성자 호출하기 - this(), this

같은 클래스의 멤버들 간에 서로 호출할 수 있는 것처럼 생성자 간에도 서로 호출이 가능하다. 단 아래의 조건을 만족 시켜야한다.

조건

• 생성자의 이름으로 클래스 이름 대신 this를 사용한다.
• 한 생성자에서 다른 생성자를 호출할 때는 반드시 첫 줄에서만 호출이 가능하다.

그런데? 왜? 생성자 호출을 첫줄에서 반드시 해야할까?
생성자에서 다른 생성자를 첫줄에서만 호출이 가능한 이유는 생성자 내에서 초기화 작업도중에 다른 생성자를 호출하게 되면, 호출된 다른 생성자 내에서도 멤버변수들의 값을 초기화 할 것이므로 다른 생성자를 호출하기 이전의 초기화 작업은 무의미해질 것이기 때문에 이를 컴파일러가 알고 에러를 나타내준다.

같은 클래스 내의 생성자들은 일반적으로 서로 관계가 깊은 경우가 많아서 이처럼 서로 호출하도록 하여 유기적으로 연결해주면 더 좋은 코드를 얻을 수 있다. 그리고 수정이 필요한 경우에도 보다 적은 코드만을 변경하면 되므로 유지보수가 쉬워진다.

this는 참조변수로 인스턴스 자신을 가르킨다. 참조변수를 통해 인스턴스의 멤버에 접근할 수 있는 것처럼 this로 인스턴스변수에 접근할 수 있는 것이다.

public Car(String color, String gearType, int door) {
        this.color = color;
        this.gearType = gearType;
        this.door = door;
}

public Car(String c, String g, int d) {
        color = c;
        gearType = g;
        door = d;
}

위의 코드는 생성자를 나타내는 같은 코드이지만 모양이 다르다. 1번째 경우가 우리가 실무에서 많이 사용하는 방식인데 지금부터 이유를 알려주겠다. 2번째 경우 매개변수 값과 인스턴스 변수가 다른 변수의 이름으로 되어 있어서 저런 방식으로 사용한다. 하지만, 실제 사용하다 보면 인스턴스 변수명과 같아질 때가 많다. 그럴때는 인스턴스 자신을 통해 1번째 경우처럼 구분을 지어주면 된다. 예로 this.color는 인스턴스 변수 color를 나타내며. color는 매개변수 color를 나타낸다.

this를 사용할 수 있는 것은 인스턴스 멤버 뿐이다. 즉, 클래스 메서드에서는 사용이 불가능하다. 그 이유는 알고 있듯이, static 메서드는 인스턴스를 생성하지 않고도 호출될 수 있으므로 static 메서드가 호출된 시점에는 인스턴스가 존재하지 않을 수 있기 때문이다.

this: 인스턴스 자신을 가리키는 참조변수, 인스턴스의 주소가 저장되어 있다.
모든 인스턴스메서드에 지역변수로 숨겨진 채로 존재한다.
this(), this(매개변수): 생성자. 같은 클래스의 다른 생성자를 호출할 때 사용한다.

생성자를 이용한 인스턴스 복사

현재 인스턴스와 같은 상태의 인스턴스를 만들고 싶을 때 생성자를 이용하여 만들 수 있다. 두 인스턴스의 상태가 같다는 것은 두 인스턴스의 인스턴스 변수가 동일한 값을 지니고 있다는 것이다. 그럼 생성자를 이용하여 어떻게 만들까? 아래의 코드를 확인해보자.

public Car(Car c) {
        this.color = c.color;
        this.gearType = c.gearType;
        this.door = c.door;
 }

위의 생성자처럼 매개변수로 자기 자신을 넣어주면 된다. 이 방법 말고도 복제하는 방법은 많다. JAVA API를 통해서 나중에 확인해보자.

Object 클래스에 정의된 clone 메서드를 이용하면 간단히 인스턴스를 복사 할 수 있다.

💻 결론
지금까지 우리는 생성자 없이 코딩을 해왔다. 그래서 생성자의 중요성을 잘 모를 수도 있지만, 위애서 학습했듯이 생성자를 이용하면 간결하고 직관적이고 객체지향적인 코드를 작성 할 수 있을 것이다.

1. 클래스 - 어떤 클래스의 인스턴스를 생성할 것인가? 이 생각을 항상 하자!
2. 생성자 - 선택한 클래스의 어떤 생성자로 인스턴스를 생성할 것인가? 이 생각을 항상 하자!