객체지향 프로그래밍이란 모든 데이터들을 객체로 표현하고 객체들의 상호작용(책임, 협력, 위임) 등을 프로그램으로 표현하는 프로그래밍 기법
객체란?
객체는 물리적으로 존재하거나 추상적으로 생각할 수 있는 것들을 말한다.
물리적으로 눈에 보이는 펜, 자동차, 사람과 같은 것과 추상적인 주문, 강의 등과 같은 것도 모두 객체가 될 수 있다.
현실의 객체와 프로그래밍의 객체
객체간의 관계
객체의 속성과 기능
속성이란 객체가 가진 정보들을 의미한다.
강아지의 속성
견종, 나이, 이름, 키, 몸무게, 예방접종 여부 등
기능이란 객체가 가진 행위들을 의미한다.
강아지의 기능
짖다, 놀다, 사료를 먹다, 꼬리를 흔들다 등
클래스란?
현실에서 객체가 갑자기 어디선가 나타나는게 아닌 설계도를 바탕으로 만들어졌다.
클래스란 프로그래밍에서 객체를 만들기 위한 설계도이다.
클래스로부터 만들어진 객체를 해당 클래스의 인스턴스(instance)라고 부른다.
하나의 클래스로 여러 개의 인스턴스를 만들 수 있다.
클래스의 구성요소
필드
필드란 객체의 고유 속성데이터, 객체의 상태데이터, 객체의 부품정보를 저장하는 곳이다.
필드 선언 위치는 클래스 블록 안에서만 가능하며, 메서드나 생성자 블록에서는 불가능하다.
생성자나 메서드 안에 선언된 변수는 필드가 아닌 지역변수라고 부른다.
생성자
생성자란 new 연산자와 같이 사용되어 클래스로부터 객체를 생성할 때 호출되어 객체의 초기화를 담당한다.
객체 초기화란 필드 값을 세팅하거나 메서드를 호출하여 객체를 사용할 준비를 하는 것이다.
생성자를 호출하지 않으면 객체를 생성할 수 없으며, 생성자가 정상 호출되면 객체가 Heap 메모리에 올라가며 객체가 생성되고 그 결과로 객체의 메모리 주소값이 리턴된다.
생성자는 여러 개 선언할 수 있으며, 하나도 선언하지 않으면 기본생성자(default constructor)가 자동 선언된다.
생성자는 클래스 블록 안에 선언하며, 이름은 필드나 메서드처럼 사용자 정의가 아닌 클래스이름과 반드시 대/소문자까지 동일하게 작성해야 한다.
생성자는 리턴을 할 수 없으면, 리턴타입이 존재하지 않는다.
매개변수가 없는 생성자를 기본 생성자라고 부른다.
메서드
메서드는 객체의 동작에 해당하는 블록을 말한다.
메서드는 필드를 읽고 수정하는 역할도 하지만, 다른 객체를 생성해서 다양한 기능을 수행하기도 한다.
메서드는 객체간의 메시징을 담당하며 객체 상호간 데이터 전달의 수단으로 사용된다.
static 메서드는 정적 메서드라고 하고 static이 없는 메서드는 인스턴스(instance) 메서드라고 부른다.
패키지란?
프로그램을 개발하다보면 수많은 클래스를 작성하게 된다.
클래스를 체계적으로 관리하지 않으면 클래스간 관계가 뒤엉켜 유지보수가 난해한 프로그램이 된다.
파일을 폴더에 관리하듯 자바에서는 클래스를 관리하기 위해 패키지를 사용한다.
package fruit;
public class Apple {
}
package fruit;
public class Banana {
}
package fruit;
public class Melon {
}
클래스를 묶음으로 관리하려면 패키지 선언을 해야 한다.
패키지 선언문은 반드시 클래스의 최상단에 위치해야 한다.
package traffic.car;
public class Taxi {
}
package traffic.car;
public class Bus {
}
package traffic;
public class Subway {
}
package juice;
public class Apple {
}
package test;
//작성 중인 패키지와 다른 곳에 위치한 클래스를 사용하려면 import 선언이 필요하다.
//import fruit.Apple;
//import fruit.Banana;
//import fruit.Melon;
import fruit.*; //fruit 패키지의 모든 클래스를 import 선언
public class Test {
public static void main(String[] args) {
fruit.Apple a = new fruit.Apple();
juice.Apple a2 = new juice.Apple();
Banana b = new Banana();
Melon m = new Melon();
}
}
다른 패키지 내의 같은 이름을 가진 클래스 객체를 생성할 때는 반드시 패키지 경로를 직접 표시해야 한다.
패키지 생성 방법
패키지는 클래스를 컴파일하는 과정에서 자동으로 생성되는 폴더이다. 컴파일러는 클래스를 포함된 패키지 선언을 보고 파일 시스템의 폴더로 자동 생성시킨다.
패키지 이름은 임의로 작성할 수 있지만 몇가지 규칙이 있다.
숫자로 시작 불가, 특수문자 사용 불가($, _ 제외)
최상위 패키지로 java로 시작할 수 없다.
소문자로 작성하는 것이 관례이다.
import문
같은 패키지에 속하는 클래스는 아무런 조건 없이 다른 클래스를 사용할 수 있지만 다른 패키지에 속한 클래스를 사용하려면 2가지 방법이 있다.
패키지 이름이 짧다면 불편함이 없지만 패키지 이름이 길거나, 상하위 구조가 복잡할 경우 사용할 클래스에 전체 패키지명을 사용하면 코드가 복잡하게 보인다.
import 키워드를 선언해서 사용하는 것이 코드의 복잡성이 줄어들고 간결해진다.
특정 패키지의 클래스를 여러 개 사용할 경우 import 구문이 많아지는데 *을 사용해서 import를 처리할 수 있다.
package reference;
public class User {
String id;
String pw;
User(String uId, String uPw) {
id = uId;
pw = uPw;
}
}
package reference;
import java.util.Scanner;
public class CompareStr {
public static void main(String[] args) {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
User kim = new User("abc1234", "aaa1111");
System.out.print("비밀번호를 입력하세요: ");
String password = sc.next();
System.out.println("직접 입력한 비번: " + password);
System.out.println("객체 생성 시 지정한 비번: " + kim.pw);
System.out.println("--------------------------------");
System.out.println("== 연산자의 결과: " + (password == kim.pw));
System.out.println("equals의 결과: " + (password.equals(kim.pw)));
sc.close();
}
}
String은 객체 타입이다. 여러개의 단일 문자를 변수 하나에 넣을 수가 없기 때문에 String객체가 생성되어서 여러 문자들을 한번에 보관하고 문자열을 다룰 수 있는 여러 기능을 제공한다.
String 변수에는 문자열이 아니라 문자열 객체의 주소값이 들어 있다. String 변수를 그냥 사용해도 문자열이 제대로 나오는 것은 자바에서 편하게 사용하도록 제공하고 있고, 실제로는 주소값으로 접근해서 사용하는 것이다.
== 연산자로 변수의 값 자체를 비교하는 것은 주소값을 비교하는 의미와 같다. 문자열의 내용 값 그 자체를 비교할 때는 equals() 메서드를 사용해야 한다.
객체지향 프로그래밍 특징
상속이란?
현실에서 상속은 부모가 자식에게 물려주는 행위를 말한다.
객체지향 프로그래밍에서도 부모 클래스가 가진 멤버를 자식 클래스에게 물려줄 수 있다.
상속은 이미 만들어진 클래스를 기반으로 새로운 클래스를 만들기 때문에 코드의 중복을 줄여준다.
상속을 사용하지 않은 클래스
음반, 도서, 영화의 클래스에 동일한 속성을 가지고 있는 상품명, 발매일이 코드 중복이 발생한다.
클래스 설계에 상솏을 사용하면 동일한 속성과 기능에 대한 중복 코드를 제거하고 새로운 클래스를 빠르게 만들 수 있다.
상속의 코드 표현
public class 자식클래스 extends 부모 클래스 { ... }
자바에서 상속을 표현할 때는 자식 클래스에서 어떤 부모 클래스를 상속받을 지 결정하고, 선택된 부모 클래스는 extends 키워드 뒤에 기술한다.
다른 언어와 달리 자바에서는 다중 상속을 허용하지 않는다. 즉, 하나의 자식 클래스가 여러 부모 클래스를 가질 수 없다.
상속을 해도 부모 클래스의 private 멤버는 상속 대상에서 제외된다.
상속을 사용하면 클래스의 수정을 최소화 할 수 있다. 부모 클래스의 수정으로 모든 자식 클래스가 수정되기 때문이다.
부모 클래스, 상위 클래스 (Parent, super class)
데이터를 다른 클래스에게 상속하는 클래스를 부모 클래스라고 한다.
상속을 사용하면 데이터를 물려받는 클래스에게 부모 클래스의 멤버변수(필드)와 메서드가 상속된다. 단, 생성자는 상속되지 않는다.
자식 클래스, 하위 클래스 (Child, Sub Class)
부모 클래스로부터 멤버변수(필드)와 메서드를 물려받는 클래스를 자식 클래스라고 한다.
상속을 적용시키려면 자식 클래스 선언부의 클래스 이름 뒤에 키워드 extends를 쓰고, 물려 받을 부모 클래스의 이름을 적어야 한다.
오버라이딩이란?
부모 클래스가 물려준 모든 메서드가 자식 클래스에 맞게 설계되어 있디면 가장 이상적인 상속이지만 어떤 메서드는 자식 클래스가 그대로 사용하기에 적합하지 않을 수 있다.
이 때 상속된 일부 메서드는 자식 클래스에서 다시 수정해서 사용할 수 있는데, 메서드 오버라이딩이라고 부른다.
메서드가 오버라이딩되면 부모 객체의 메서드는 숨겨지기 때문에 자식 객체에서 해당 메서들르 호출하면 오버라이딩된 메서드가 호출된다.
오버라이딩 규칙
부모의 메서드와 동일한 시그니처를 가진다. (이름, 리턴타입, 매개변수)
접근제한을 더 강화해서 오버라이딩 할 수 없다.
메서드 오버라이딩(재 정의)
부모가 물려주는 메서드는 모든 자식들에게 맞게 설계되기 힘들기 때문에 부족한 점이 있거나 아예 맞지 않는 경우에는 자식 클래스 쪽에서 내용을 추가하거나 수정할 수 있다. 이를 오버라이딩 이라고 한다.
만약 자식 클래스에서 부모가 물려준 메서드를 새롭게 재정의한다면 자식이 수정한 메서드가 우선적으로 호출된다.
메서드 오버라이딩의 규칙
부모가 물려주는 메서드와 이름이 똑같아야 한다.
부모가 물려주는 메서드와 리턴 타입이 똑같아야 한다.
부모가 물려주는 메서드와 매개변수의 선언이 똑같아야 한다.
Bad Class
package inherit.bad;
public class Warrior {
String name;
int level;
int atk;
int hp;
int rage;
void characterInfo() {
System.out.println("*** 캐릭터의 정보 ***");
System.out.println("# 아이디: " + name);
System.out.println("# 레벨: " + level);
System.out.println("# 공격력: " + atk);
System.out.println("# 체력: " + hp);
System.out.println("# 분노: " + rage);
}
}
package inherit.bad;
public class Mage {
String name;
int level;
int atk;
int hp;
int mp;
void characterInfo() {
System.out.println("*** 캐릭터의 정보 ***");
System.out.println("# 아이디: " + name);
System.out.println("# 레벨: " + level);
System.out.println("# 공격력: " + atk);
System.out.println("# 체력: " + hp);
System.out.println("# 정신력: " + mp);
}
}
package inherit.bad;
public class Hunter {
String name;
int level;
int atk;
int hp;
String pet;
void characterInfo() {
System.out.println("*** 캐릭터의 정보 ***");
System.out.println("# 아이디: " + name);
System.out.println("# 레벨: " + level);
System.out.println("# 공격력: " + atk);
System.out.println("# 체력: " + hp);
System.out.println("# 펫 이름: " + pet);
}
}
Good Class
package inherit.good;
public class Player {
String name;
int level;
int atk;
int hp;
void characterInfo() {
System.out.println("*** 캐릭터의 정보 ***");
System.out.println("# 아이디: " + name);
System.out.println("# 레벨: " + level);
System.out.println("# 공격력: " + atk);
System.out.println("# 체력: " + hp);
}
}
package inherit.good;
public class Warrior extends Player {
int rage;
@Override
void characterInfo() {
super.characterInfo();
System.out.println("# 분노: " + rage);
}
}
package inherit.good;
public class Mage extends Player {
int mana;
@Override
void characterInfo() {
super.characterInfo();
System.out.println("# 정신력: " + mana);
}
}
package inherit.good;
public class Hunter extends Player {
String pet;
@Override
void characterInfo() {
super.characterInfo();
System.out.println("# 펫 이름: " + pet);
}
}
Quiz
문제) - 학생(Student), 선생(Teacher), 종업원(Employee) 클래스를 생성 - 세 클래스는 공통적으로 이름과 나이를 가지고 있다. - 세 클래스는 공통적으로 info() 메서드를 가지고 있다. (리턴 타입: String, 이름: XXX, 나이: XXX ) - 학생은 학번(studentId)을 가지고 있고, 선생은 담당 과목(subject)를 가지고 있고, 종업원은 부서 (departments)를 가지고 있다. - 부모 클래스의 이름은 Person으로 지정 Person 클래스 생성 후 각각의 자식 클래스 생성 하고 MainClass에서 정보를 출력
package inherit.quizz;
public class Person {
String name;
int age;
String info() {
// return "이름: " + name + ", 나이: " + age + "세";
String str = "이름: " + name + ", 나이: " + age + "세";
return str;
}
}
package inherit.quizz;
public class Student extends Person {
String studentId;
@Override
String info() {
return super.info() + ", 학번: " + studentId;
}
}
package inherit.quizz;
public class Teacher extends Person {
String subject;
@Override
String info() {
return super.info() + ", 담당과목: " + subject;
}
}
package inherit.quizz;
public class Employee extends Person {
String departments;
@Override
String info() {
return super.info() + ", 부서: " + departments;
}
}
package inherit.quizz;
public class MainClass {
public static void main(String[] args) {
Student stu = new Student();
stu.name = "홍길동";
stu.age = 21;
stu.studentId = "a001";
System.out.println(stu.info());
System.out.println("--------------------------------");
Teacher t = new Teacher();
t.name = "김철수";
t.age = 40;
t.subject = "수학";
System.out.println(t.info());
System.out.println("--------------------------------");
Employee e = new Employee();
e.name = "김영희";
e.age = 28;
e.departments = "영업팀";
System.out.println(e.info());
}
}
package overloading;
public class Calculator {
void inputData() {}
void inputData(int a) {}
void inputData(int a, int b) {}
// void inputData(int b, int a) {} (x)
void inputData(String s) {}
void inputData(int a, double d) {}
void inputData(double d, int a) {}
// void inputData(int number) {} (x) 정수 매개값 1개 받는 메서드가 이미 선언되어 있음.
// int inputData(int number) {
// return 0;
// } (x) 반환 유형(return type)은 오버로딩에 영향을 미치지 못한다.
int calcRectArea(int r) {
return r * r;
}
int calcRectArea(int width, int height) {
return width * height;
}
double calcRectArea(int c, int f, int h) {
return ((c + f) * h / 2.0);
}
}
package overloading;
public class MainClass {
public static void main(String[] args) {
Calculator c = new Calculator();
System.out.println("직사각형의 넓이: " + c.calcRectArea(5));
c.calcRectArea(10, 20);
System.out.println("직사각형의 넓이: " + c.calcRectArea(10, 20));
c.calcRectArea(5, 13, 7);
System.out.println("사다리꼴의 넓이: " + c.calcRectArea(5, 12, 7));
}
}
인스턴스 멤버
클래스의 구성요소(필드, 생성자, 메서드)를 멤버라고 부른다.
객체 생성을 통해서만 사용할 수 있는 멤버를 인스턴스(instatnce) 멤버라고 부른다.
인스턴스 멤버는 객체 생성 없이는 사용할 수 없다.
클래스 내부에서 인스턴스를 구분하려면?
package this_super;
public class Player {
String name;
int level;
int atk;
int hp;
Player() {
System.out.println("Player의 기본 생성자 호출");
System.out.println("this의 주소값: " + this);
level = 1;
atk = 3;
hp = 50;
}
Player(String name) {
System.out.println("Player의 2번 생성자 호출");
System.out.println("this의 주소값: " + this);
level = 1;
atk = 3;
hp = 50;
this.name = name;
}
void characterInfo() {
System.out.println("*** 캐릭터의 정보 ***");
System.out.println("# 아이디: " + name);
System.out.println("# 레벨: " + level);
System.out.println("# 공격력: " + atk);
System.out.println("# 체력: " + hp);
}
}
package this_super;
public class Warrior extends Player {
int rage;
@Override
void characterInfo() {
super.characterInfo();
System.out.println("# 분노: " + rage);
}
}
package this_super;
public class Mage extends Player {
int mana;
@Override
void characterInfo() {
super.characterInfo();
System.out.println("# 정신력: " + mana);
}
}
package this_super;
public class Hunter extends Player {
String pet;
@Override
void characterInfo() {
super.characterInfo();
System.out.println("# 펫 이름: " + pet);
}
}
package this_super;
public class MainClass {
public static void main(String[] args) {
Player p1 = new Player();
System.out.println("p1의 주소값: " + p1);
p1.name = "플레이어1";
p1.characterInfo();
System.out.println("------------------------");
Player p2 = new Player("플레이어2");
System.out.println("p2의 주소값: " + p2);
p2.characterInfo();
Player p3 = new Player("플레이어3");
System.out.println("p3의 주소값: " + p3);
p3.characterInfo();
}
}
댓글