06-1 객체 지향 프로그래밍
객체 지향 프로그래밍(OOP: Object-Oriented Programming) : 객체를 하나씩 조립해서 완성된 프로그램을 만드는 기법
객체(object) : 물리적으로 존재하거나 추상적으로 생각할 수 있는 것 중에서 자신의 속성을 가지고 있으면서 식별 가능한 것
- 객체는 속성(field)과 동작(method)으로 구성
- 객체 모델링(object modeling) : 현실 세계의 객체를 소프트웨어 객체로 설계하는 것
- 물리적인 객체 : 자동차, 자전거, 책, 사람
- 추상적인 객체 : 학과, 강의, 주문
=> 사람 : 속성(이름, 나이) / 동작(웃다, 먹다)
=> 자동차 : 속성(색깔, 속도) / 동작(달린다, 멈춘다)
객체의 상호작용
-
객체들은 독립적으로 존재
-
다른 객체와 서로 상호작용하여 동작(=메서드 호출)
객체 간의 관계
1. 집합 관계 : 하나의 객체는 부품, 하나의 객체는 완성품
=> 부품과 자동차는 집합 관계
2. 사용 관계 : 객체 간의 상호작용
=> 사람과 자동차는 사용 관계
3. 상속 관계 : 부모 객체를 기반으로 자식 객체를 생성하는 관계
=> 기계와 자동차는 상속 관계
객체와 클래스
-
설계도 = 클래스
-
클래스로 만든 객체는 인스턴스
클래스 선언
- 클래스의 이름은 다른 클래스와 식별할 목적으로 사용
- 클래스 이름도 대소문자를 구분 , 첫 글자는 보통 대문자로 혼합된 이름을 사용한다면 각 단어의 첫 글자는 대문자로 작성
식별자 작성 규칙
- 하나 이상의 문자로 이루어져야 함
- 첫 글자에는 숫자 불가
- '$', '_' 외의 특수 문자 사용 불가
- 자바 키워드 사용 불가
클래스 선언 예시
public class Car {
}
public class Tire{
}객체 생성과 클래스 변수
- new는 클래스로부터 객체를 생성시키는 연산자, 메모리 힙영역에 생성
// 클래스 선언
public class Student {
} public static void main(String[] args) {
// 객체 생성
Student s1 = new Student();
System.out.println("s1 변수가 Student 객체를 참조합니다.");
// 객체 생성
Student s2 = new Student();
System.out.println("s2 변수가 또 다른 Student 객체를 참조합니다.");
}클래스의 구성 멤버
1. 필드(Field)
-
객체의 데이터가 저장되는 곳
-
생성자와 메서드 전체에서 사용되며 객체가 소멸되지 않는 한 객체와 함께 존재
2. 생성자(Constructor)
-
객체 생성 시 초기화 역할 담당
-
new 연산자로 호출되는 특별한 중괄호 {}블록
-
클래스 이름으로 되어 있고 리턴 타입이 없음
3. 메서드(Method)
-
객체의 동작에 해당하는 실행 블록
-
메서드를 호출 하면 중괄호 블록에 있는 모든 코드들아 알괄적으로 실행
-
객체 간의 데이터를 전달하는 수단
public class ClassName{
// 필드
int fieldName;
// 생성자
ClassName(){
}
// 메서드
void methodName(){
}
}06-2 필드
- 필드(field) : 데이터를 저장하는 곳
필드 선언
-
클래스 중괄호 {} 블록 어디서든 존재
-
초기값이 지정되지 않은 필드는 객체 생성 시 자동으로 기본 초기값 설정
=> 정수 타입 : 0 , 실수 타입 : 0.0, boolean 타입 : false, 참조 타입 : null
필드 선언 예시
String company = "현대자동차";
String model = "그랜저";
int maxSpeed = 300;
int productionYear;
boolean engineStart;필드 사용
-
필드값을 읽고 변경 하는 작업
-
클래스 내부에서 사용 시 필드 이름으로 읽고 변경, 클래스 외부에서 사용 시 클래스로부터 객체 생성한 뒤 사용 가능
public class Car {
// 필드
String company = "현대자동차";
String model = "그랜저";
String color = "검정";
int maxSpeed = 350;
int speed; // 0, 초기값 지정하지 않았기 때문에 자동으로 기본 초기값 설정
} public static void main(String[] args) {
// 객체 생성
Car myCar = new Car();
// 필드값 읽기
System.out.println("제작 회사: " + myCar.company);
System.out.println("모델명: " + myCar.model);
System.out.println("색깔: " + myCar.color);
System.out.println("최고속도: " + myCar.maxSpeed);
System.out.println("현재속도: " + myCar.speed);
// 필드값 변경
myCar.speed = 60;
System.out.println("수정된 속도: " + myCar.speed);
}06-3 생성자
- 생성자(Constructor) : 클래스로 부터 객체를 생성할 때 호출되어 객체의 초기화를 담당
=> new 연산자에 의해 생성자가 성공적으로 실행되면 힙영역에 객체가 생성되고
객체의 번지가 스택영역에 리턴
기본 생성자
-
모든 클래스는 생성자가 반드시 존재
-
클래스 내부에 생성자 선언을 생략하여도 컴파일러는 기본 생성자를 바이트 코드에 자동 추가
-
but, 명시적으로 선언한 생성자가 하나라도 있다면 컴파일러는 기본 생성자를 추가하지 않음
public class Car{
// 기본 생성자
// public Car(){ // 이 부분을 생략하고 작성 하여도 기본 생성자는 자동으로 추가 됨
//
// }
}생성자 선언
-
리턴 타입이 없고 클래스 이름과 동일
-
매개 변수 선언은 생략도 가능하며 여러 개 선언도 가능
=> 매개 변수는 생성자를 호출할 때 외부의 값을 생성자 블록 내부로 전달하는 역할
public class Car {
// 명시적 생성자
Car(String color, int cc){
System.out.println(color);
System.out.println(cc);
System.out.println(color + "색의 " + cc + "cc 자동차가 생성");
}
}
public class CarExample {
public static void main(String[] args) {
// 생산자를 명시적으로 사용할 경우 기본 생성자 자동으로 설정되지 않는다.
Car myCar = new Car("검정", 3000);
}
}필드 초기화
-
필드 선언시 초기값을 줌
=> 클래스로 부터 객체가 생성될 때 필드는 기본 초기값으로 자동 설정 -
생성자에서 초기값을 줌
=> 객체 생성 시 외부에서 제공되는 다양한 값들로 초기화 될 경우 사용
=> 필드와 매개 변수의 이름이 동일한 이름을 사용하는 것이 일반적이다. 헷갈릴 수 있으므로 필드앞에 this를 붙여 매개변수와 구분할 수 있다.
public class Korean {
// Field
String nation = "대한민국"; // 국적, 필드 선언 시 초기값을 줌
String name; // 이름 // 생성자에서 초기값을 줌
String ssn; // 주민번호 // 생성자에서 초기값을 줌
// 생성자
public Korean(String name, String ssn) {
this.name = name; // this.name은 필드, name은 생성자의 매개 변수
this.ssn = ssn;
}
}
public class KoreanExample {
public static void main(String[] args) {
Korean k1 = new Korean("박자바", "011225-1234567");
System.out.println(k1.nation); // 대한민국, 초기값에서 설정
System.out.println(k1.name); // 박자바, 생성자에서 초기값 설정
System.out.println(k1.ssn); // 011225-1234567, 생성자에서 초기값 설정
}
}생성자 오버로딩
-
매개 변수를 달리하는 생성자를 여러 개 선언하는 것
-
매개 변수의 타입과 개수 그리고 선언된 순서가 똑같을 경우 매개 변수의 이름만 바꾸는 것은 생성자의 오버로딩이 아님
public class Car(){
Car(){}
Car(String model){}
Car(String model, String color){}
Car(String model, String color, int maxSpeed){}
}다른 생성자 호출:this()
-
같은 클래스 내에서 다른 생성자를 호출하는 역할
-
생성자의 첫줄에만 허용
Car(String model){
this(model, null, 0); // this 생성자의 첫 줄에만 허용
}
Car(String model, String color, int maxSpeed) {
this.model = model;
this.color = color;
this.maxSpeed = maxSpeed;
}06-4 메서드
- 메서드는 객체의 동작에 해당하는 {} 블록
메서드 선언은 선언부(=메서드 시그니처)와 실행 블록으로 구성
리턴 타입 : 메서드가 리턴하는 결과의 타입을 표시
메서드 이름 : 기능이 드러나도록 식별자 규칙에 맞게 이름을 지어준다
매개 변수 선언 : 필요한 데이터를 받기 위한 변수 선언
메서드 실행 블록 : 실행할 코드 작성
메서드 선언
1. 리턴 타입
- 메서드를 실행한 후의 결과값의 타입을 말한다.
void powerOn() {} // void로 리턴값이 없음
powerOn(); // 리턴값이 없으므로 단순히 메서드만 호출
double divided(int x, int y) {} // double이라는 리턴값이 있음
double result = divided(10, 20); // 리턴값이 있으므로 저장할 변수가 필요2. 메서드 이름
-
숫자로 시작 x, $와 _를 제외한 특수 문자 사용 x
-
메서드 이름은 소문자로 작성
-
서로 다른 단어가 혼합된 이름은 단어의 첫 글자는 대문자로 작성
void run() {}
void startEngine() {}
String getName() {}3-1. 매개 면수 선언
-
메서드 실행 시 필요한 데이터를 외부로부터 받기 위해 사용
-
매개 변수가 필요한 경우도 있고 필요 없는 경우도 있다
-
매개 변수가 있는 매서드 선언 시 메서드를 호출 시 반드시 매개값을 주어야 함
double divided(int x, int y) {} // 매개 변수가 있는 메서드 선언
double result = divided(10, 20); // 매서드 호출 시 매개값 주어야 함3-2. 매개 변수의 개수를 모를 경우
1. 배열 타입 방법
int sum1(int[] values) { }2. 값의 목록만 넘겨주는 방법
int sum2(int ... values) { }return문
1. 리턴값이 있는 메서드
-
return값을 지정해야 함
-
return문이 없다면 컴파일 에러 발생, return문 실행되면 메서드는 즉시 종료
int plus(int x, int y) {
int result = x + y;
return result;
}2. 리턴값이 없는 메서드 : void
-
리턴값이 없는 메서드는 void로 작성
-
void로 선언된 메서드도 return문을 사용 가능
=> 메서드 실행을 강제 종료
void run() {
while (true) { // 무한반복
if (gas > 0) {
System.out.println("달립니다.(gas 잔량:" + gas + ")" );
gas -= 1;
} else {
System.out.println("멈춥니다.(gas 잔량:" + gas + ")" );
return; // 메서드 종료
}
}
}메서드 호출
1. 객체 내부에서 호출
-
메서드 이름으로 호출
-
리턴값이 있는 메서드를 호출하고 리턴값을 받고 싶다면 변수를 선언하고 리턴값을 대입
public class ClassName{
void method1(String p1, int p2) {
}
void method2() {
method1("홍길동", 100); // 메서드 이름으로 호출
}
}2. 객체 외부에서 호출
- 클래스로부터 객체를 생성 후 호출 가능
public class Car {
void keyTurnOn() {
System.out.println("키를 돌립니다.");
}
}public class CarExample {
public static void main(String[] args) {
Car myCar = new Car(); // 객체 생성
myCar.keyTurnOn(); // 객체 생성으로 메서드 호출 가능
}
}메서드 오버로딩
-
클래스 내에 같은 이름의 메서드를 여러 개 선언하는 것
-
매개 변수의 타입, 개수, 순서 중 하나가 달라야 함
public class Calculator {
double areaRectangle(double width) {
return width * width;
}
double areaRectangle(double width, double height) {
return width * height;
}
}06-5 인스턴스 멤버와 정적 멤버
-
인트턴스 멤버 : 객체마다 가지고 있는 멤버
-
정적 멤버 : 클래스에 위치시키고 객체들이 공유하는 멤버
인스턴스 멤버와 this
- 인스턴스 멤버 : 객체를 생성한 후 사용 가능한 필드와 메서드
1. 인스턴스 멤버 선언
public class Car{
// 인스턴스 필드
int gas;
// 인스턴스 메서드
void setSpeed(int speed) {
}
}2. this
-
객체 자신을 가리키는 것
-
생성자와 메서드의 매개 변수의 이름이 필드와 동일한 경우, 인스턴스 멤버인 필드임을 명시 할 때 사용
public class Car {
// 인스턴스 필드
String model;
int speed;
// 생성자
Car(String model){
this.model = model;
}
// 메서드
void setSpeed(int speed) {
this.speed = speed;
}
}정적 멤버와 static
-
정적 멤버 : 클래스에 고정된 멤버로서 객체를 생성하지 않고 사용할 수 있는 필드와 메서드
-
객체마다 가지고 있을 필요가 없는 공용 데이터라면 정적 필드로 선언하는 것이 좋음
1. 정적 멤버 선언 : static 키워드를 사용
public class Calculator {
// 정적 필드
static double pi = 3.14159;
// 정적 메서드
static int plus(int x, int y) {
return x + y;
}
// 정적 메서드
static int minus(int x, int y) {
return x - y;
}
}2. 정적 멤버 사용
- 클래스 이름과 함께 도트(.)연산자로 접근
double result1 = 10 * 10 * Calculator.pi; // 정적 필드이기 때문에 클래스로 접근
int result2 = Calculator.plus(10, 5);
int result3 = Calculator.minus(10, 5);3. 정적 메서드 선언 시 주의할 점
- 정적 메서드 선언 시 인스턴스 필드나 인스턴스 메서드 사용 불가
=> 사용하고 싶다면 객체를 먼저 생성하고 참조 변수로 접근
public class Car {
// 인스턴스 필드
int speed;
// 인스턴스 메서드
void run() {
System.out.println(speed + "으로 달립니다.");
}
public static void main(String[] args) {
// static 안에 인스턴스 필드와 메서드를 사용하기 위해 객체 생성 후 접근
Car myCar = new Car();
myCar.speed = 60;
myCar.run();
}
}싱글톤(Singleton)
- 단 하나의 객체만 만들도록 하는 것
1. private 접근 제한자를 붙여준다.
=> 클래스 외부에서 new 연산자로 생성자 호출을 막음
2. 자신의 타입인 정적 필드를 하나 선언하고 자신의 객체를 생성해 초기화한다.
=> 클래스 내부에서는 new 연산자로 생성자 호출이 가능
=> 정적 필드도 private 접근 제한자를 붙여 외부에서 필드값 변경을 막음
3. 외부에서 호출할 수 있는 정적 메서드인 getInstance()선언하고 정적 필드에서 참조하는 자신의 객체를 리턴
public class Singleton {
// 2. 자신의 타입인 정적 필드를 하나 선언하고 자신의 객체를 생성해 초기화한다.
private static Singleton singleton = new Singleton();
//1. private 접근 제한자를 붙여준다.
private Singleton() {}
// 3. 외부에서 호출할 수 있는 정적 메서드인 getInstance()선언하고 정적 필드에서 참조하는 자신의 객체를 리턴
static Singleton getInstance() {
return singleton;
}
}final 필드와 상수
1. final 필드
- 저장된 초기값이 최종값이므로, 수정이 불가능
- final 필드의 초기값 주는 방법
- 필드 선언 시 초기값 주기
- 생성자에서 초기값 주기
public class Person {
// 필드
final String nation = "Korea"; // 필드 선언 시 초기값 주기
final String ssn;
String name;
public Person(String ssn , String name) {
this.ssn = ssn; //생성자에서 초기값 주기
this.name = name;
}
}2. 상수(static final)
-
불변의 값 ex) 원주율 파이, 지구의 무게 및 둘레
-
static이면서 final이어야 한다
=> static final 필드는 객체마다 존재하지 않고 클래스에만 존재, 변경 불가 -
상수이름은 대문자로 작성
public class Earth {
static final double EARTH_RADIUS = 6400;
static final double EARTH_AREA = 4 * Math.PI * EARTH_RADIUS;
}06-6 패키지와 접근 제한자
패키지 선언
- 클래스 작성 시 어떤 패키지에 속할 것인지 선언
package sec06.exam01.com.mycompany;
public class Car {
}패키지 이름 규칙
-
숫자로 시작 x, $와 _ 제외한 특수 문자 사용 x
-
java로 시작하는 패키지는 사용 x
-
모두 소문자로 작성
import문
-
클래스 또는 인터페이스가 다른 패키지에 속한다면 import문을 사용하여 컴파일러에게 알려줘야 한다.
-
패키지 선언과 클래스 선언 사이에 작성
-
서로 다른 패키지에 동일한 클래스 이름이 존재할 때 import문을 사용 시 패키지가 포함된 클래스 전체 이름을 기술하여 구분한다.
접근 제한자(Access Modifier)
- 클래스, 인터페이스, 멤버의 접근을 제한
접근 제한자 종류
- public 접근 제한자 : 외부 클래스가 자유롭게 사용 가능
- protected 접근 제한자 : 같은 패키지 또는 자식 클래스에서 사용 가능
- private 접근 제한자 : 외부에서 사용 불가
- default 접근 제한 : 같은 패키지에 소속된 클래스에서만 사용 가능
Getter와 Setter 메서드
-
Getter : 외부에서 객체의 데이터를 읽을 때 사용
=> 메서드로 필드값을 가공한 후 외부로 전달 -
Setter : 외부에서 메서드를 통해 필드에 접근하도록 유도
=> 메서드는 매개값을 검증해서 유효한 값만 객체의 필드로 저장하게 함
