객체지향언어

기본 이론

“실제 세계는 사물(객체)로 이루어져 있으며, 발생하는 모든 사건들은 사물간의 상호작용이다.”

객체지향언어 특징

1. 코드의 재사용성이 높다
2. 새로운 코드를 작성할 때 기존의 코드를 이용하여 쉽게 작성할 수 있다.
3. 코드의 관리가 용이하다
4. 코드간의 관계를 이용해서 적은 노력으로 쉽게 코드를 변경할 수 있다.
5. 신뢰성이 높은 프로그래밍을 가능하게 한다
6. 제어자와 메서드를 이용해서 데이터를 보호하고 올바른 값을 유지하도록 하며, 코드의 중복을 제거하여 코드의 불일치로 인한 오동작을 방지할 수 있다.

클래스와 객체

정의

클래스 : 클래스란 객체를 정의해 놓은 것이다. 객체를 생성하는데 사용된다.

또다른 클래스의 정의

• 데이터와 함수의 결합
• 사용자 정의 타입

객체 : 실제로 존재하는 것, 사물 또는 개념. 객체가 가지고 있는 기능과 속성에 따라 다름

객체와 인스턴스

클래스로부터 객체를 만드는 과정을 클래스의 인스턴스화(instantiate)라고 한다. 또한 어떤 클래스로부터 만들어진 객체를 그 클래스의 인스턴스 라고 부른다.

아래 예시처럼 new 명령어를 통해 인스턴스를 만들 수 있다.

클래스명 변수명 = new 클래스명();

객체의 구성요소

속성(property)

• 멤버변수(member variable)
• 특성(attribute)
• 필드(field)
• 상태(state)

기능(function)

• 메서드(method)
• 함수(function)
• 행위(behavior)

메서드와 변수

변수

class Variable{
	int iv; // 인스턴스 변수
    static int cv; // 클래스변수
    void method(){
    	int lv = 0; // 지역변수
    }
}

1. 인스턴스 변수

클래스 영역에 선언되며 클래스의 인스턴스를 생성할 때 만들어진다. 인스턴스는 독립적인 저장공간을 가지므로 서로 다른 값을 가질 수 있다.

• 인스턴스마다 고유한 상태를 유지해야하는 속성의 경우, 인스턴스 변수로 선언한다.

2. 클래스 변수

인스턴스 변수 앞에 static을 붙이면 된다. 클래스변수는 모든 인스턴스가 공통된 저장공간(변수)를 공유하게 된다.

• 한 클래스의 모든 인스턴스들이 공통적인 값을 유지해야하는 속성의 경우 사용한다.

className.classVariable
//인스턴스 변수와 구별을 주기 위해 일반적으로 다음과 같은 모습으로 사용한다.

3. 지역변수

메서드 내에 선언되며 사용된다. 메서드가 종료되면 소멸되어 사용할 수 없게 된다. 마찬가지로 for문 이나 while문 if문등 블럭 내에 선언된 지역변수는, 지역변수가 선언된 블럭{} 내에서만 사용 가능하며 블럭을 벗어나면 소멸된다.

메서드

메서드 사용이유

1. 높은 재사용성
2. 중복된 코드의 제거
3. 프로젝트의 구조화

메서드의 선언

c에서의 일반적인 함수와 선언방법 및 사용방법이 동일하다.

JVM의 메모리구조

1. 메서드 영역
2. JVM은 해당 클래스의 클래스파일(*.class)을 읽어서 클래스에 대한 정보를 이곳에 저장한다.
3. 클래스변수(class variable)도 이 영역과 함께 생성된다.
4. 힙(heap)
5. 인스턴스가 생성되는 공간
6. 프로그램 실행 중 생성되는 인스턴스는 모두 이곳에 생성된다.
7. 인스턴스 변수(instance variable)들이 생성되는 공간이다.
8. 호출스택(call stack)
9. 메서드의 작업에 필요한 메모리 공간을 제공한다.
10. 호출 스택에 호출된 메서드를 위한 메모리가 할당되며, 공간은 메서드가 작업을 수행하는 동안 필요한 지역변수 등과 연산의 중간결과등을 저장할때 사용한다.
11. 메서드가 작업을 마치면, 할당되었던 메모리공간은 반환되어 비워진다.

- 메서드가 호출되면 수행에 필요한 만큼에 멤모리 할당
- 메서드가 수행을 마치면 사용했던 메모리를 반환하고 스택에서 제거
- 호출 스택에 제일 위에 있는 메서드가 현재 실행 중 메서드
- 아래에 있는 메서드가 바로 위에 메서드를 호출한 메서드

기본형 매개변수 vs 참조형 매개변수

기본형 매개변수 (1, 10, ‘c’ 등)

• 값을 보낸 것
• 값만을 보낸 거기 때문에 보낸 값을 읽기만 가능하다

참조형 매개변수 (객체, 배열 등)

• 주소를 보낸것
• 따라서 해당 주소의 직접 접근이 가능하기 때문에 값을 수정 가능하다.

정리

1. 클래스를 설계할 때, 멤버 변수 중 모든 인스턴스에 공통으로 사용하는 것에 static을 붙인다.

2. 클래스 변수(static 변수)는 인스턴스를 생성하지 않아도 사용할 수 있다.

3. 클래스 메서드(static메서드)는 인스턴스 변수를 사용할 수 없다.

4. 메서드 내에서 인스턴스 변수를 사용하지 않는다면, static을 붙이는 것을 고려한다.

class example{
    	// 인스턴스 메서드
	long a, b;
	long add() { return this.a+this.b};
    	// static메서드
	static long add(long a, long b){return a+b; }
}

오버로딩

한 클래스 내에 같은 이름의 메서드를 여러 개 정의하는 것을 ‘메서드 오버로딩’ or 오버로딩(overloading) 이라고 한다.

오버로딩의 조건

1. 메서드 이름이 같아야한다.
2. 매개변수의 개수 또는 타입이 달라야 한다.
3. 반환타입은 오버로딩을 구현하는데 아무런 영향을 끼치지 않는다.

class example{
	int add(int a, int b) { return a+b;}
    long add(long a, long b) {return a+b; }
}

가변인자 사용

class example{
	int test(int a, String... str){
    	// str은 배열로서 사용할 수 있게된다.
    }
}
test(1, "a", "b", "c") // test함수에서 str은 [a][b][c] 가 된다.
test(1, "a", "b") // test함수에서 str은 [a][b] 가 된다.

즉 가변인자는 추가적인 parameter들을 array로 변환시켜주는 것이다.

생성자

생성자는 인스턴스가 생성될 때 호출되는 ‘인스턴스 초기화 메서드’ 이다.

조건

1. 생성자의 이름은 클래스의 이름과 같아야 한다.
2. 생성자는 리턴 값이 없다.

• new가 인스턴스를 생성하는 것이지 생성자가 인스턴스를 생성하는 것이 아니다.
• 생성자는 단순히 인스턴스 변수들을 초기화하는 것이다.

this()

• 생성자의 이름으로 클래스이름 대신 this사용한다.
• 한 생성자에서 다른 생성자를 호출할 때는 반드시 첫 줄에서만 호출이 가능하다

Reference

• 남궁성, Java의 정석 (3rd Edition), 도우출판