210120 이것이 자바다 9장

송은석·2021년 1월 20일
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신용권 님의 ''이것이 자바다'' 9장 공부 기록

책을 보면서 내용을 정리했다.

9. 중첩 클래스와 중첩 인터페이스


9.1 중첩 클래스와 중첩 인터페이스란?

중첩 클래스(Nested Class)란 클래스 내부에 선언한 클래스를 말하는데, 중첩 클래스를 사용하면 두 클래스의 멤버들을 서로 쉽게 접근할 수 있고, 외부에는 불필요한 관계 클래스를 감춤으로써 코드의 복잡성을 줄일 수 있다.

  • 여러 클래스와 관계를 맺는 경우에는 독립적으로 선언하나, 특정 클래스와 관계를 맺을 경우 중첩 클래스를 사용할 수 있다.
//중첩 클래스 예시
class ClassName{
    class NestedClassName{       
    }
}
  • 인터페이스도 클래스 내부에 선언할 수 있다. 이런 인터페이스를 중첩 인터페이스라고 한다.
  • 중첩 인터페이스를 선언하는 이유는 해당 클래스와 긴밀한 관계를 맺는 구현 클래스를 만들기 위해서이다.
  • 중첩 인터페이스는 주로 UI 프로그래밍에서 이벤트를 처리할 목적으로 많이 활용된다.
//중첩 인터페이스 예시
class ClassName{
    interface NestedInterfaceName{
    }
}

9.2 중첩 클래스

중첩 클래스는 클래스 내부에 선언되는 위치에 따라서 두 가지로 분류된다. 클래스의 멤버로 선언되는 중첩 클래스를 멤버 클래스라고 하고, 메소드 내부에서 선언되는 중첩 클래스를 로컬 클래스라고 한다. 멤버 클래스는 클래스나 객체가 사용 중이라면 언제든지 재사용이 가능하지만, 로컬 클래스는 메소드 실행 시에만 사용되고, 메소드가 실행 종료되면 없어진다.

  • 멤버 클래스

    • 인스턴스 멤버 클래스

      class A {
    class B{...}
}
      • static 키워드 없이 선언된 클래스이며, 인스턴트 필드와 메소드 선언이 가능하고 정적 필드와 메소드는 선언이 불가하다.
      • A클래스의 외부에서 B의 객체를 사용하려면 A 객체를 먼저 생성해야 B 객체를 생성할 수 있다.
      A a = new A();
A.B b = a.new B(); //사용 가능

  • 정적 멤버 클래스

    class A{
    static class C{...}
}				//A 클래스로 바로 접근할 수 있는 C중첩 클래스
    • static 키워드로 선언된 클래스이며, 모든 종류의 필드와 메소드를 선언할 수 있다.
    • A 클래스의 외부에서 정적 멤버 클래스 C의 객체를 생성하기 위해서는 A객체를 생성할 필요없이 C 객체를 다음과 같이 생성하면 된다.
    A.C c = new A.C(); //사용 가능

  • 로컬 클래스

    class A{
    void method(){
        class B{...}
    }
}				//method()가 실행될 때만 사용할 수 있는 B중첩
    • 클래스의 메소드 내에 선언한 중첩 클래스를 로컬 클래스라고 한다.
    • 로컬 클래스는 메소드 내부에서만 사용되므로 접근을 제한할 필요가 없어 접근제한자 및 static을 붙일 수 없다.
    • 로컬 클래스 내부에는 인스턴스 핀드와 메소드만 선언이 가능하고 정적 필드와 메소드는 선언할 수 없다.
    • 로컬 클래스는 메소드가 실행될 때 메소드 내에서 객체를 생성하고 사용해야 한다.
    A a = new A();
a.method()		// 로컬 클래스 객체 생성을 위한 메소드 호출
  • 컴파일 시 멤버 클래스와 로컬 클래스는 별도로 바이트 코드 파일이 생성되며, 멤버 클래스는 "바깥클래스$멤버클래스.class"로, 로컬 클래스는 "바깥클래스$1로컬클래스.class" 형식으로 생성된다.

9.3 중첩 클래스의 접근 제한

9.3.1 바깥 필드와 메소드에서 사용 제한

  • 멤버 클래스가 인스턴스 또는 정적으로 선언됨에 따라 바깥 클래스의 필드와 메소드에 사용제한이 생긴다.
  • 인스턴스 멤버 클래스는 정적 필드나 메소드에서 객체를 생성할 수 없으나, 정적 멤버 클래스는 가능하다.
public class A{
    //인스턴스 필드
    B field1 = new B();
    C field2 = new C();
    
    //인스턴스 메소드
    void method1(){
        B var1 = new B();
        C var2 = new C();
    }
    
    //정적 필드 초기화
    //static B field3 = new B(); 인스턴스 멤버 클래스는 안됨
    static C field3 = new C()
    
    //정적 메소드
    static void method2(){
        //B var1 = new B(); 안됨
        C var2 = new C();
    }
        
    //인스턴스 멤버 클래스
    class B{}
    //정적 멤버 클래스
    static class C{}
}

9.3.2 멤버 클래스에서 사용 제한

  • 멤버 클래스 내부에서 바깥 클래스의 필드와 메소드를 접근할 때도 제한이 있다.
  • 인스턴스 멤버 클래스는 바깥 클래스의 모든 필드와 메소드에 접근할 수 있지만, 정적 멤버 클래스는 바깥 클래스의 정적 필드와 메소드에만 접근할 수 있고 인스턴스 필드와 메소드는 접근할 수 없다.
public class A{
    //인스턴스 멤버
   	int field1;
    void method1(){};

    
    //정적 멤버
    static int field2;
    static void method2();
    
    //정적 메소드
    static void method2(){
        //B var1 = new B(); 안됨
        C var2 = new C();
    }
        
    //인스턴스 멤버 클래스
    class B{
    	field1=10;
    	method1();

    	field2=10;
		method2();	// 모든 필드와 메소드에 접근할 수 있다.
    }
    //정적 멤버 클래스
    static class C{    	
        //field1=10;
    	//method1();     인스턴스 필드와 메소드에는 접근할 수 없다.

    	field2=10;
		method2();}
}

9.3.3 로컬 클래스에서 사용 제한

  • 로컬 클래스 내부에서는 바깥 클래스의 필드나 메소드를 제한 없이 사용할 수 있다.
  • 그러나 메소드의 매개 변수나 로컬 변수를 로컬 클래스에서 사용할 때, 로컬 클래스의 객체는 메소드 실행이 끝나도 힙 메모리에 존재해서 사용될 수 있는데, 이 때 매개 변수나 로컬 변수는 메소드 실행이 끝나 스택 메모리에서 사라지므로 로컬 객체에서 사용될 경우 문제가 발생할 수 있다.
  • 자바는 이를 위하여 로컬 클래서에서 사용하는 로컬 변수의 값을 로컬 클래스 내부에 복사에 두고 사용하며, 값이 변경되었을 때를 대비하여 이를 모두 final로 선언한다. 결국 로컬 클래스에서 사용 가능한 것은 final로 선언된 매개변수와 로컬 변수뿐이라는 것이다.
  • java8부터 final 키워드를 포함하면 로컬 클래스의 메소드 내부 지역변수로 복사되고, 포함하지 않으면 로컬 클래스의 필드로 복사된다.

9.3.4 중첩 클래스에서 바깥 클래스 참조 얻기

  • 중첩 클래스에서 this키워드를 사용하면 중첩 클래스 자신의 객체를 참조하게 된다.

  • 중첩 클래스 내부에서 바깥 클래스 참조를 얻으려면 다음의 방법을 사용한다.

    바깥클래스.this.필드
바깥클래스.this.메소드();

9.4 중첩 인터페이스

  • 클래스의 멤버로 선언된 인터페이스를 말한다.

인터페이스를 클래스 내부에 선언하는 이유는 해당 클래스와 긴밀한 관계를 맺는 구현 클래스를 만들기 위해서이다. 특히 UI 프로그래밍에서 이벤트를 처리할 목적으로 많이 활용된다.

  • 예제 : Button을 클릭했을 때 이벤트를 처리하는 객체를 받고 싶을 때 Button 내부에 선언된 중첩 인터페이스를 구현한 객체만 받아야 한다면, 다음과 같이 클래스를 선언할 수 있다.
publi class Button{
    onClickListener listner; // 인터페이스 필드
    
    void setOnClickListener(OnClickListener listener){
        this.listener = listener;
    }		//setter 메소드, 매개 변수의 다형성 보여줌
    
    void touch(){
        listener.onClick();
    }		//구현 객체의 onClick() 메소드 호출
    
    interface OnClickListener{
        void onClick();		//중첩 인터페이스
    }   
}
//구현 클래스
public class CallListener implements Button.OnClickListener{
    @Override
    public void onClick(){
        System.out.println("전화를 겁니다");
    }
}
//버튼 이벤트 처리
public class ButtonEx{
    public static void main(String[] args){
        Button btn = new Button();
        
        btn.setOnClickListener(new CallListener());
        btn.touch();
    }
}


9.5 익명 객체

익명 객체는 이름이 없는 객체를 말한다.

익명 객체는 단독으로 생성할 수 없고 클래스를 상속하거나 인터페이스를 구현해야만 생성할 수 있다.

익명 객체는 필드의 초기값이나 로컬 변수의 초기값, 매개 변수의 매개값으로 주로 대입된다.

UI 이벤트 처리 객체나 스레드 객체를 간편하게 생성할 목적으로 익명 객체가 많이 활용된다.

9.5.1 익명 자식 객체 생성

  • 부모 타입으로 필드나 변수를 선언하고, 자식 객체를 초기값으로 대입할 경우, 다음과 같이 사용하게 된다.
class Child extends Parent {}

class A {
    Parent field = new Child(); // 필드에 자식 객체를 대입
    void method(){
        Parent localVar = new Child(); // 로컬 변수에 자식 객체를 대입
    }
}
  • 그러나 자식 클래스가 재사용되지 않고, 오로지 해당 필드와 변수의 초기값으로만 사용할 경우라면 익명 자식 객체를 생성해서 초기값으로 대입하는 것이 좋은 방법이다. 
부모클래스[필드:변수] = new 부모클래스(매개값, ...){
    //필드
    //메소드
}; //세미콜론 붙여야함

  • 중괄호 내부에는 필드나 메소드를 선언하거나 부모 클래스의 메소드를 재정의하는 내용이 들어가는데, 일반 클래스와는 달리 생성자를 선언할 수 없다.

  • 필드를 선언할 때 사용하는 법

class A {
    Parent field = new Parent() {
        int childField;
        void childMethod(){}
        
        @Override //parent 메소드 재정의
        void parentMethod(){}
    };
}
  • 메소드 로컬 변수의 초기값으로 들어가는 모습
class A {
    void method(){
        Parent localVar = new Parent(){
            int childField;
            void childMethod(){}
            @Override
            void parentMethod(){}
        };
    }
}
  • 메소드의 매개 변수가 부모 타입일 경우 익명 자식 객체를 생성해서 매개값으로 대입할 수 있다.
class A {
    void method1(Parent parent){}
    
    void method2(){
        method1(			//method1을 호출하면서, 매개값으로 익명 객체를 사용했다.
        	new Parent(){
                int childField;
                void childMethod(){}
                @Override
                void parentMethod(){}
            };
        )
    }
}
  • 익명 자식 객체에 새롭게 정의된 필드와 메소드는 익명 자식 객체 내부에서만 사용되고, 외부에서는 필드와 메소드에 접근할 수 없다. 왜냐하면 익명 자식 객체는 부모 타입 변수에 대입되므로 부모 타입에 선언된 것만 사용할 수 있기 때문이다.
  • 그러나 재정의 한 것은 사용할 수 있다.
class A {
    Parent field = new Parent(){
        int childField;
        void childMethod(){}
        @Override
        void parentMethod(){
            childField =3;
            childMethod();
        }
    };
    
    void method(){
        //field.childField =3;
        //field.childMethod(); //부모 타입 내용이므로 사용할 수 없다.
        field.parentMethod();// 재정의했기 때문에 사용가능
        
    }
}
  • 결론적으로 부모 타입의 필드와 메소드의 로컬 변수, 메소드의 매개 변수로 들어가는 것을 볼 수 있다.

9.5.2 익명 구현 객체 생성

  • 구현 -> 인터페이스 관련!
  • 인터페이스 타입으로 필드나 변수를 선언하고, 구현 객체를 초기값으로 대입하는 경우는 다음과 같다,
class TV implements RemoteControl{}

class A{
    RemoteControl field = new TV();// 인터페이스에 필요한 구현 객체를 생성하여 대입
    void method(){
        RemoteControl localVar = new TV(); // 로컬 변수에 구현 객체를 대입
    }
}
  • 그러나 구현 클래스가 재사용되지 않고, 오로지 해당 필드와 변수의 초기값으로만 사용하는 경우라면 익명 구현 객체를 초기값으로 대입하는 것이 좋다.
인터페이스 [필드:변수] = new 인터페이스() {
    //인터페이스에 선언된 추상 메소드의 실체 메소드 선언
    //필드
    //메소드
}; //중괄호에는 인터페이스에 선언된 모든 추상 메소드들의 실체 메소드를 작성해야 한다.
  • 추가적인 필드와 메소드는 선언은 가능하나 실체 메소드에서만 사용이 가능하고 외부에서는 사용하지 못한다.
  • 필드로 익명 구현 객체 생성한 모습
class A{
    RemoteControl field = new RemoteControl(){
        @Override
        void turnOn{} //추상메소드에 대한 실체 메소드
    }
}
  • 메소드 내에 로컬 변수를 선언할 때 초기값으로 익명 구현 객체를 생성해서 대입하는 모습
void method(){
    RemoteControl localVar = new RemoteControl(){
        @Override
        void turnOn(){} //추상 메소드에 대한 실체 메소드
    };
}
  • 매개 값으로 사용하는 모습
class A {
    void method1(RemoteControl rc){} 
    
    void method2(){
        method1(
            new RemoteControl(){
                @Override
                void turnOn(){}
            }
        ); //메소드 안에 익명 구현 객체가 선언되면 해당 메소드의 )에 ;를 쓴다.
    }
}
  • 예제 : UI에서 사용되는 버튼의 클릭 이벤트 처리
//UI 클래스
public class Button{
    onClickListener listener; //인터페이스 타입 필드
    
    void setOnClickListener(OnClickListener listener){
        this.listener = listener;		//매개 변수의 다형성
    }
    
    void touch(){ // 구현 객체의 onclick 메소드 호출
        listener.onClick();
    }
    
    interface OnClickListener { //중첩 인터페이스
        void onClick();
    }
}
public class Window {
    Button button1 = new Button();
    Button button2 = new Button();
    
    //필드 초기값으로 대입
    Button.OnClickListener listener = new Button.OnClickListener() {
        @Override
        public void onClick(){
            System.out.println("전화를 겁니다.");
        }
    };
    
    Window(){
        button1.setOnClickListener(lisetener); //매개값으로 위 필드 대입
        button2.setOnClickListener(new Button.OnClickListener() {//매개값으로 익명 구현 객체 대입
            @Override
            public void onClick(){
                System.out.println("메시지를 보냅니다.");
            }
        });
    }
}
//실행 클래스
public class Main{
    public static void main(String[]args){
        Window w = new Window();
        w.button1.touch();
        w.button2.touch();
    }
}
  • 너무 어렵당

9.5.3 익명 객체의 로컬 변수 사용

  • 로컬 클래스와 거의 같은 내용을 담고 있다.
  • 메소드의 매개 변수나 로컬 변수를 익명 객체에서 사용할 때, 메소드가 끝나면 스택 메모리에서 매개변수와 로컬 변수가 사라지므로 익명 객체에서 사용할 수 없게 된다. 그래서 자바는 매개 변수와 로컬 변수를 익명 클래스에 final로 복사한다.
  • 익명 객체가 로컬 변수로 있는 메소드 {} 안은 익명 객체 로컬 변수 {} 안이 아니더라도 final로 적용이 된다.
public interface Calculatable{
    public int sum();
}
public class Anonymous{
    private int field;
    
    public void method(final int arg1, int arg2){
        final int var1=0;
        int var2 =0;
        
        field =10; //바깥 클래스 내용은 제한 없이 사용
        
        //arg1 =10;
        //arg2 =10;
        //var1=10;
        //var2=10; final이므로 수정 불가
        
        Calculatable calc = new Calculatable(){
            @Override
            publi cint sum(){
                int result = field + arg1 +arg2 + var1 + var2;
                return result;
            }
        };
        System.out.println(calc.sum);
    }
}
public class AnonymousEx{
    public static void main(String[]args){
        Anonymous anony = new Anonymous();
        anony.method(0,0);
    }
} //실행 결과 : 10
profile
송은석
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