중첩 클래스와 중첩 인터페이스란?
객체 지향 프로그램에서 클래스들은 서로 긴밀한 관계를 맺고 상호작용을 한다. 어떤 클래스는 여러 클래스와 관계를 맺지만 어떤 클래스는 특정 클래스와 관계를 맺는다. 클래스가 여러 클래스와 관계를 맺는 경우에는 독립적으로 선언하는 것이 좋으나, 특정 클래스와 관계를 맺을 경우에는 관계 클래스를 클래스 내부에 선언하는 것이 좋다. 중첩 클래스란 클래스 내부에 선언한 클래스를 말하는데, 중첩 클래스를 사용하면 두 클래스의 멤버들을 서로 쉽게 접근할 수 있다는 장점과 외부에는 불필요한 관계 클래스를 감춤으로써 코드의 복잡성을 줄일 수 있다. 다음은 중첩 클래스의 코드 형태를 보여준다.
class ClassName {
class NestedClassName {
}
}인터페이스도 클래스 내부에 선언할 수 있다. 이런 인터페이스를 중첩 인터페이스라고 한다. 인터페이스를 클래스 내부에 선언하는 이유는 해당 클래스와 긴밀한 관계를 맺는 구현 클래스르 만들기 위해서이다.
class ClassName {
interface NestedInterfaceName {
}
}중첩 인터페이스는 주로 UI 프로그래밍에서 이벤트를 처리할 목적으로 많이 활용된다. 예를 들어 안드로이드에서는 다음과 같이 View 클래스의 클릭 이벤트를 처리하는 구현 클래스를 만들 수 있도록 View 클래스 내부에 OnClickListener라는 중첩 인터페이스를 가지고 있다.
public class View {
public interface OnClickListener {
public void onClick(View v);
}
}중첩 클래스
중첩 클래스는 클래스 내부에 선언되는 위치에 따라서 두 가지로 분류된다. 클래스의 멤버로서 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 클래스도 하나의 클래스이기 때문에 컴파일하면 바이트 코드 파일(.class)이 별도로 생성된다. 바이트 코드 파일의 이름은 다음과 같이 결정된다.
A $ B .class
바깥클래스 멤버클래스로컬 클래스일 경우에는 다음과 같이 $1이 포함된 바이트 코드 파일이 생성된다.
A $1 B .class
바깥클래스 멤버클래스인스턴스 멤버 클래스
인스턴스 멤버 클래스는 static 키워드 없이 선언된 클래스를 말한다. 인스턴스 멤버 클래스는 인스턴스 필드와 메소드만 선언이 가능하고 정적 필드와 메소드는 선언할 수 없다.
Class A {
/** 인스턴스 멤버 클래스**/
Class B {
B() { } -- 생성자
int field1; -- 인스턴스 필드
//static int fieldd2; -- 정적 필드(X)
void method() {} -- 인스턴스 메소드
//static void method2() {} -- 정적 메소드(X)
}
}A 클래스 외부에서 인스턴스 멤버 클래스 B의 객체를 생성하려면 먼저 A객체를 생성하고 B객체를 생성해야 한다.
A a = new A();
A.B b = a.new B();
b.field1 = 3;
b.method1();정적 멤버 클래스
정적 멤버 클래스는 static 키워드로 선언된 클래스를 말한다. 정적 멤버 클래스는 모든 종류의 필드와 메소드를 선언할 수 있다.
Class A {
/**정적 멤버 클래스**/
static class C {
C() {} -- 생성자
int field1 -- 인스턴트 필드
static int field2; -- 정적 필드
void method1() {} -- 인스턴스 메소드
static void method2() {} -- 정적 메소드
}
}A클래스 외부에서 정적 멤버 클래스 C의 객체를 생성하기 위해서는 A객체를 생성할 필요가 없고 다음과 같이 C객체를 생성하면 된다.
A.C c = newe A.C();
c.field1 = 3; // 인스턴스 필드 사용
c.method1(); // 인스턴스 메소드 호출
A.C.field2 = 3; // 정적 필드 사용
A.C method2(); // 정적 메소드 호출로컬 클래스
중첩 클래스는 메소드 내에서도 선언할 수 있다. 이것을 로컬 클래스라고 한다. 로컬 클래스는 접근 제한자(public,private) 및 static을 붙일 수 없다. 로컬 클래스는 메소드 내부에서만 사용되므로 접근을 제한할 필요가 없기 때문이다. 로컬 클래스 내부에는 인스턴스 필드와 메소드만 선언이 가능하고 정적 필드와 메소드는 선언할 수 없다.
void method() {
/**로컬 클래스**/
class D {
D() { } -- 생성자
int field1; -- 인스턴스 필드
//static int field2 -- 정적 필드(X)
void method1() { } -- 인스턴스 메소드
//static void method2() { } -- 정적 메소드(X)
}
D d = new D();
d.field1 = 3;
d.method1();
}로컬 클래스는 메소드가 실행될 때 메소드 내에서 객체를 생성하고 사용해야 한다. 주로 다음과 같이 비동기 처리를 위해 스레드 객체를 만들 때 사용하는데, 스레드는 나중에 학습하게 된다.
void method() {
class DownloadThread extends Thread {...}
DownloadThread thread = new DownloadThread();
thread.start();
}중첩 클래스의 접근 제한
-바깥 필드와 메소드에서 사용 제한-
인스턴스 멤버 클래스(B)는 바깥 클래스의 인스턴스 필드(field1)의 초기값이나 인스턴스 메소드(method1())에서 객체를 생성할 수 있으나, 정적 필드(field3)의 초기값이나 정적 메소드(method2())에서는 객체를 생성할 수 없다. 반면 정적 멤버 클래스(C)는 모든 필드의 초기값이나 모든 메소드에서 객체를 생성할 수 있다.
-멤버 클래스에서 사용 제한-
인스턴스 멤버 클래스(B) 안에서는 바깥 클래스의 모든 필드와 모든 메소드에 접근할 수 있지만, 정적 멤버 클래스(C) 안에서는 바깥 클래스의 정적 필드(field2)와 메소드(method2())에만 접근할 수 있고 인스턴스 필드(field1)와 메소드(method1())는 접근할 수 없다.
로컬 클래스에서 사용 제한
매개 변수나 로컬 변수를 로컬 클래스에서 사용할 때 제한이 있어, 매개 변수나 로컬 변수는 final의 속성을 가져야 한다.
자바 8 부터는 final을 선언하지 않아도 final 특성이 부여되어 있다.
Inner: 로컬 클래스
arg: 메소드의 매개 변수 -> final 속성을 가져야함.
localVariable: 로컬 변수 -> final 속성을 가져야함.
예시3) 로컬 클래스에서 사용 제한
public class Outter {
// 자바 7 이전
public void method1(final int arg) {
final int localVariable = 1;
// arg 100; //final 특성을 갖고 있어, 값을 변경하면 method()안에 arg가 오류
// localVariable = 100; //final 특성을 갖고 있어, 값을 변경하면 method()안에 localVariable가 오류
class Inner {
public void method() {
int result = arg + localVariable;
}
}
}
// 자바 8 이후
public void method2(int arg) {
int localVariable = 1;
// arg 100; //final 특성을 갖고 있어, 값을 변경하면 method()안에 arg가 오류
// localVariable = 100; //final 특성을 갖고 있어, 값을 변경하면 method()안에 localVariable가 오류;
class Inner {
public void method() {
int result = arg + localVariable;
}
}
}
}중첩 클래스에서 바깥 클래스 참조 얻기
클래스 내부에서 this는 객체 자신의 참조이다. 중첩 클래스에서 this키워드를 사용하면 바깥 클래스의 객체 참조가 아니라, 중첩 클래스의 참조가 된다.
중첩 클래스 내부에서 this.필드, this.메소드()로 호출하면 중첩 클래스의 필드와 메소드가 사용 된다.
바깥 클래스 이름을 this 앞에 붙인다.
바깥클래스.this.필드
바깥클래스.this.메소드();예시4) 중첩 클래스에서 바깥 클래스 참조 얻기
public class Outter {
String field = "Outter-field";
void method() {
System.out.println("Outter-method");
}
class Nested {
String field = "Nested-field";
void method() {
System.out.println("Nested-field");
}
void print() {
// 중첩 객체 참조 --> Nested-field
System.out.println(this.field);
this.method();
// 바깥 객체 참조--> Outter-field
System.out.println(Outter.this.field);
Outter.this.method();
}
}실행 클래스
public class OutterEx {
public static void main(String[] args) {
Outter outter = new Outter();
Outter.Nested nested = outter.new Nested();
nested.print();
}
}
※용어 정리
중첩 클래스: 클래스 내부에 선언한 클래스이다. 중첩 클래스를 사용하면 두 클래스의 멤버들을 서로 쉽게 접근할 수 있고, 외부에는 불필요한 관계클래스를 감춤으로써 코드의 복잡성을 줄일 수 있다.
멤버 클래스: 클래스의 멤버로서 선언되는 중첩 클래스를 말한다. 멤버 클래스는 바깥 객체의 필요 여부에 따라 인스턴스 멤버 클래스와 정적 멤버 클래스로 구분된다.
로컬 클래스: 생성자 또는 메소드 블록 내부에 선언된 중첩 클래스를 말한다.
중첩 인터페이스: 클래스의 멤버로 선언된 인터페이스 이다. 중첩 인터페이스는 인스턴스 멤버 인터페이스와 정적 멤버 인터페이스 모두 가능하다. 주로 정적 멤버 인터페이스를 많이 사용하는데 UI프로그래밍에서 이벤트를 처리할 목적으로 많이 활용 된다.
