[JAVA] 기본 API 클래스

기본 API 클래스

API는 라이브러리라고 부르기도 하는데
프로그램 개발에 자주 사용되는 클래스 및 인터페이스의 모음을 말한다.

 

1. java.lang 패키지

자바 프로그램의 기본적인 클래스를 담고 있는 패키지이다.

• java.lang 패키지에 있는 클래스와 인터페이스는 import 없이 사용할 수 있다.

 

1) Object 클래스

자바 클래스의 최상위 클래스로 사용되므로 모든 클래스는 Object 클래스의 자식이거나 자손 클래스이다.

• 새로운 클래스를 선언할 때 다른 클래스를 상속하지 않더라도 암시적으로 Object 클래스를 상속하게 된다.
• Object 클래스의 필드는 존재하지 않고 생성자와 메소드로 구성되어 있다.
• 모든 객체는 Object 타입으로 자동 타입 변환될 수 있기 때문에 매개 타입을 Object로 선언하면 모든 객체가 매개 값으로 대입될 수 있다.

// 1. 객체 비교 메소드 (equals())
// 객체가 저장하고 있는 데이터가 동일하면 True, 그렇지 않으면 False
public boolean equals(Object obj) {...}

boolean result = obj1.equals(obj2);
boolean result = (obj1 == obj2);

// 일반적으로 직접 사용되지 않고 재정의(오버라이딩)하여 논리적으로 동등 비교할 때 이용한다.
// Ex) String 객체의 경우엔 객체의 번지가 아닌 문자열이 동일한지 조사

@Override
public boolean equals(Object obj) {
	// 매개값과 기준 객체가 동일한 타입인지 확인
	if(obj instanceof Member) {
		// 강제 타입 변환 후 필드값이 동일한지 검사
		Member member = (Member) obj;
		if(id.equals(member.id)) {
			return true;
		}
	}
	return false;
}

// 2. 객체 해시코드 (hashCode())
// 객체를 식별하는 하나의 정수값
// 객체의 메모리 번지를 이용해서 해시코드를 만들어 리턴하기 때문에 객체마다 다른 값을 가지고 있다.

// 객체의 동등 비교를 위해서는 equals()만 재정의하지 말고 hashCode()도 재정의가 필요하다.
@Override
public int hashCode() {
	return id.hashCode();
}

// 3. 객체 문자 정보 (toString())
// 기본적으로 '클래스이름@16진수해시코드'로 구성된 객체의 문자 정보를 리턴하는데
// 유용한 정보가 아니므로 보통 재정의를 통해 간결하고 유익한 정보를 리턴하도록 되어 있다.
obj1.toString();

 

2) System 클래스

자바 프로그램은 운영체제가 아닌 JVM 위에서 실행되기 때문에 운영체제의 모든 기능을 직접 이용하기는 어렵다. 하지만 System 클래스를 통해 운영체제의 일부 기능을 사용할 수 있다.

• 표준 입력 장치(키보드)로부터 데이터를 입력받거나 표준 출력 장치(모니터)로 출력하기 위해 사용한다.
• 자바 가상 기계를 종료하거나 GC 실행을 요청할 때 사용한다.
• System 클래스의 모든 필드와 메소드는 정적 필드와 정적 메소드이다.

// 1. 프로그램 종료 (exit())
// 현재 실행되고 있는 프로세스를 강제 종료시키는 역할
System.exit(0); // 정상 종료

// 2. 현재 시각 읽기 (currentTimeMillis(), nanoTime())
// 컴퓨터의 시계로 현재 시간을 읽어 밀리세컨드(1/1000초) 단위와 나노세컨드 단위의 long 값을 리턴
long time = System.currentTimeMillis();
long time = System.nanoTime();

 

3) Class 클래스

클래스와 인터페이스의 메타 데이터를 Class 클래스로 관리한다. 메타 데이터란 클래스 이름, 생성자 정보, 필드 정보, 메소드 정보를 말한다.

• 클래스를 메모리로 로딩할 때 사용한다.

// Class 객체 얻기 (getClass(), forName())
Class c = 클래스이름.class;
Class c = Class.forName("패키지.클래스이름");
Class c = 참조변수.getClass(); // 객체가 생성되어 있을 경우에 사용

 

4) String 클래스

문자열을 저장하고 여러 가지 정보를 얻을 때 사용한다.

• 다양한 생성자를 이용해 직접 String 객체를 생성하여 사용할 수 있다.
• 문자열의 추출, 비교, 찾기, 분리, 변환 등과 같은 다양한 메소드를 가지고 있다.

 

String 클래스

 

5) Wrapper 클래스

기본 타입(byte, short, char, int, float, double, boolean, long)의 값을 갖는 객체를 포장 객체라 한다. 왜냐하면 기본 타입의 값을 내부에 두고 포장하기 때문이다. 그래서 포장하고 있는 기본 타입 값은 외부에서 변경할 수 없고 변경하고 싶다면 새로운 포장 객체를 만들어야 한다.

• 기본 타입의 데이터를 갖는 객체를 만들 때 사용되고 각 기본 타입에 대응되는 포장 클래스가 있다.
• 박싱은 기본 타입 값을 포장 객체로 만드는 과정이고 언박싱은 포장 객체에서 기본 타입 값을 얻어내는 과정이다.
  • 박싱하기 위해서는 포장 클래스의 생성자나 타입.valueOf()의 매개 값으로 기본 타입 값 또는 문자열을 넘긴다.
  • 언박싱하기 위해서는 타입+Value()를 호출한다.
  • 포장 클래스 타입에 기본 값이 대입될 경우 자동 박싱이 일어난다.
  • 기본 타입에 포장 객체가 대입되거나 연산할 때 자동 언박싱이 일어난다.
• 문자열을 기본 타입 값으로 변환하거나 입력값을 검사할 때 사용한다.
• 컬렉션 프레임워크에서 기본 타입 값을 객체로 생성해서 관리할 때 사용된다.

// 1. 박싱과 언박싱
Integer obj1 = new Integer(100);
Integer obj2 = new Integer("200");
Integer obj3 = Integer.valueOf("300");

int value = obj1.intValue();

// 2. 자동 박싱과 자동 언박싱
Integer obj = 100;

int value = obj;
int result = obj + 100;

// 3. 문자열을 기본 타입 값으로 변환
int value1 = Integer.parseInt("10");
double value2 = Double.parseDouble("3.14");
boolean value3 = Boolean.parseBoolean("true");

// 4. 포장 값 비교
obj1.intValue() == obj2.intValue();
obj1.equals(obj2);

 

6) Math 클래스

수학 계산에 사용할 수 있는 메소드를 제공한다.

 

Math 클래스

 

2. java.util 패키지

프로그램 개발에서 자주 사용되는 자료구조일 뿐만 아니라 날짜 정보를 제공해주는 API를 포함하고 있는 패키지이다.

 

1) Date 클래스

특정 시점의 날짜를 표현하는 클래스로 특정 시점의 연도, 월, 일, 시간 정보가 저장된다.

 

2) Calendar 클래스

달력을 표현한 클래스로 운영체제의 Calendar 객체를 얻으면 연도, 월, 일, 요일, 오전/오후, 시간 등의 정보가 저장된다.