[JAVA] 클래스

클래스

 

1. 객체 지향 프로그래밍

객체란 물리적으로 존재하거나 추상적으로 생각할 수 있는 것 중에서 자신의 속성을 갖고 있으면서 식별 가능한 것으로 속성과 동작으로 구성되어 있고 자바에서는 각각 필드와 메서드라고 부른다.

 

객체들은 각각 독립적으로 존재하고 다른 객체와 서로 상호작용하면서 동작하는데 상호작용 수단은 메서드이다. 객체의 상호작용은 객체 간의 메서드 호출을 의미하며 매개 값과 리턴 값을 통해서 데이터를 주고받는다.

 

메소드 호출

 

객체는 개별적으로 사용될 수 있지만 대부분 다른 객체와 관계를 맺고 있다.

• 집합 관계: 객체는 하나의 부품이고 하나는 완성품에 해당한다.
• 사용 관계: 객체 간의 상호작용으로 다른 객체의 메서드를 호출하여 원하는 결과를 얻어낸다.
• 상속 관계: 상위(부모) 객체를 기반으로 하위(자식) 객체를 생성하는 관계이다.

 

객체 간의 관계

 

2. 클래스

클래스에는 객체를 생성하기 위한 필드와 메서드가 정의되어 있고 클래스로부터 만들어진 객체를 해당 클래스의 인스턴스라고 부른다.

 

클래스는 라이브러리(API), 실행 2가지의 용도가 있다. 라이브러리 클래스는 다른 클래스에서 이용할 목적으로 설계된다. 프로그램 전체에서 사용되는 클래스가 100개라면 99개는 라이브러리 클래스이고 단 하나가 실행 클래스이다. 실행 클래스는 프로그램의 실행 진입점인 main() 메서드를 제공하는 역할을 한다.

 

클래스 구성 멤버

 

• 필드: 객체의 고유 데이터, 부품 객체, 상태 정보를 저장한다. 선언 형태는 변수와 비슷하지만 변수는 생성자와 메서드 내에서만 사용되고 생성자와 메서드가 종료되면 소멸된다. 하지만 필드는 생성자와 메서드 전체에서 사용되며 객체가 소멸되지 않는 한 객체와 함께 존재한다.
• 생성자: new 연산자로 호출되는 특별한 메서드로 객체 생성 시 초기화를 담당한다. 메서드와 비슷하게 생겼지만, 클래스 이름으로 되어 있고 리턴 타입이 없다.
  • 모든 클래스는 생성자가 반드시 존재한다.
  • 생성자 오버로딩으로 생성자를 하나 이상 가질 수 있다.
  • 생성자에서 다른 생성자를 호출할 때에는 this()를 사용한다.
  • 클래스 내부에 생성자 선언을 생략했다면 컴파일러는 기본 생성자를 바이트 코드에 자동 추가한다.
  • 클래스에 명시적으로 선언한 생성자가 있다면 컴파일러는 자동으로 기본 생성자를 추가하지 않는다.
  • 자동으로 생성되는 기본 생성자의 접근 제한은 클래스의 접근 제한과 동일하다.
• 메서드:객체의 동작에 해당되는 것으로 필드를 읽고 수정하는 역할도 하지만 다른 객체를 생성해서 다양한 기능을 수행하기도 한다.

 

3. 인스턴스 멤버와 정적 멤버

인스턴스 멤버는 객체마다 갖고 있는 멤버이고 정적 멤버는 클래스에 위치시키고 객체들이 공유하는 멤버이다.

• 객체마다 갖고 있어야 할 데이터라면 인스턴스 필드로 선언하고 공용 데이터라면 정적 필드로 선언한다.
• 인스턴스 필드를 포함하고 있다면 인스턴스 메서드로 선언하고 그렇지 않다면 정적 메서드로 선언한다.

 

1) 인스턴스 멤버

인스턴스 멤버는 객체를 생성한 후 사용할 수 있는 필드와 메서드로 인스턴스 필드는 객체마다 따로 존재하고 인스턴스 메서드는 메서드 영역에 저장되고 공유된다.

 

인스턴스 멤버

 

2) 정적 멤버

정적(Static) 멤버는 클래스에 고정된 멤버로서 객체를 생성하지 않고 사용할 수 있는 필드와 메서드이다. 정적 필드와 정적 메서드는 클래스 로더가 클래스(바이트 코드)를 로딩해서 메서드 영역에 적재할 때 클래스별로 관리된다.

• 내부에 인스턴스 필드나 인스턴스 메서드를 사용할 수 없기 때문에 사용하고 싶다면 객체를 먼저 생성하고 참조 변수로 접근해야 한다.
• main() 메서드도 동일한 규칙이 적용된다.

 

3) final 필드

초기값이 저장되면 이것이 최종적인 값이 되어 프로그램 실행 중에 수정할 수 없다.

 

4) 상수

불변의 값으로 객체마다 존재하지 않고 클래스에만 존재하고 static final 키워드로 선언한다.

 

4. 패키지와 접근 제한자

1) 패키지

자바에서는 클래스를 체계적으로 관리하기 위해 패키지를 사용한다. 패키지의 물리적인 형태는 파일 시스템의 폴더인데 단순히 폴더 기능만 하는 것이 아니라 클래스의 일부분으로 클래스를 유일하게 만들어주는 식별자 역할을 한다. 클래스 이름이 동일하더라도 패키지가 다르면 다른 클래스로 인식한다.

 

클래스를 작성할 때 해당 클래스가 어떤 패키지에 속할 것인지를 선언한다.

package 상위패키지.하위패키지;

public class ClassName {}

 

다른 패키지에 소속되어 있는 클래스나 인터페이스를 사용하려면 import 문으로 컴파일러에게 알려줘야 한다.

import 상위패키지.하위패키지.클래스이름;
import 상위패키지.하위패키지.*;

 

2) 접근 제한자

접근 제한자는 세 가지 종류가 있고 접근 제한자가 적용되지 않았다면 default 접근 제한을 가진다.

• public: 외부 클래스가 자유롭게 사용할 수 있다.
• protected: 같은 패키지 또는 자식 클래스에서만 사용할 수 있다.
• private: 외부에서는 사용할 수 없다.
• default: 같은 패키지에서만 사용할 수 있다.