[자바의 정석] 6장 객체지향 프로그래밍 1

남궁성 님의 '자바의 정석'이라는 책을 읽으며 내용을 정리하는 글입니다.

자바의 정석

 

1. 객체지향 언어

 

객체지향 의 기본 개념

'실제 세계는 사물(객체)로 이루어져 있으며, 발생하는 모든 사건들은 사물 간의 상호작용이다.'

 

 

객체지향 언어의 주요 특징

1. 코드의 재사용성이 높다.

     새로운 코드를 작성할 때 기존의 코드를 이용하여 쉽게 작성할 수 있다.

2. 코드의 관리가 용이하다.

     코드 간의 관계를 이용해서 적은 노력으로 쉽게 코드를 변경할 수 있다.

3. 신뢰성이 높은 프로그래밍을 가능하게 한다.

     제어자와 메서드를 이용해서 데이터를 보호하고 올바른 값을 유지, 코드의 중복을 제거하여 코드의 불일치로 인한 오동작 방지

 

 

2. 클래스와 객체

 

클래스의 정의와 용도

클래스의 정의 : 객체를 정의해 놓은 것

클래스의 용도 : 객체를 생성하는 데 사용

 

 

객체의 정의와 용도

객체의 정의 : 실제로 존재하는 것. 사물 또는 개념

객체의 용도 : 객체가 가지고 있는 기능과 속성에 따라 다름

 

 

객체의 구성요소

속성(property) : 멤버변수, 특성, 필드, 상태

기능(function) : 메서드, 함수, 행위

 

 

3. 변수와 메서드

 

변수의 종류

class Variables {
    int iv;			// 인스턴스 변수
    static int cv;		// 클래스 변수(static 변수, 공유 변수)
   	
    void method() {
    	int lv = 0;		// 지역 변수
    }
}

변수의 종류	선언 위치	생성 시기
클래스 변수 (class variable)	클래스 영역	클래스가 메모리에 올라갈 때
인스턴스 변수 (instance variable)		인스턴스가 생성되었을 때
지역 변수 (local variable)	클래스 영역 이외의 영역 (메서드, 생성자, 초기화 블럭 내부)	변수 선언문이 수행되었을 때

 

 

메서드

메서드(method) : 특정 작업을 수행하는 일련의 문장들을 하나로 묶은 것

 

메서드 사용 이유

1. 높은 재사용성
2. 중복된 코드의 제거
3. 프로그램의 구조화

 

 

JVM의 메모리 구조

1. 메서드 영역(method area)

    프로그램 실행 중 어떤 클래스가 사용되면, JVM은 해당 클래스의 클래스파일을 읽어서 분석하여 클래스에 대한 정보를 이곳에 저장한        다. 이때, 그 클래스의 클래스 변수도 이 영역에 함께 생성된다.

2. 힙(heap)

    인스턴스가 생성되는 공간. 프로그램 실행 중 생성되는 인스턴스는 모두 이곳에 생성된다.

3. 호출 스택(call stack 또는 execution stack)

    호출 스택은 메서드의 작업에 필요한 메모리 공간을 제공

JVM 메모리 구조

 

기본형 매개변수와 참조형 매개변수

기본형(primitive type) 매개변수     변수의 값을 읽기만 할 수 있다.

참조형(reference type) 매개변수   변수의 값을 읽고 변경할 수 있다.

 

자바에서는 메서드를 호출할 때 매개변수로 지정한 값을 복사해서 넘겨준다. 매개변수의 타입이 기본형일 때는 기본형 값이 복사되겠지만, 참조형이면 인스턴스의 주소가 복사된다.

 

 

클래스 메서드(static 메서드)와 인스턴스 메서드

1. 클래스를 설계할 때, 멤버변수 중 모든 인스턴스에 공통으로 사용하는 것에 static을 붙인다.
    모든 인스턴스에서 같은 값이 유지되어야 하는 변수는 static을 붙여서 클래스변수로 정의해야 한다.

2. 클래스변수는 인스턴스를 생성하지 않아도 사용할 수 있다.
    static이 붙은 변수는 클래스가 메모리에 올라갈 때 자동적으로 생성되기 때문이다.

3. 클래스 메서드는 인스턴스 변수를 사용할 수 없다.
    인스턴스 변수는 인스턴스가 반드시 존재해야만 사용할 수 있는데, static 메서드는 인스턴스 생성 없이 호출이 가능하므로 클래스 메서드      가 호출되었을 때 인스턴스가 존재하지 않을 수 있다.

4. 메서드 내에서 인스턴스 변수를 사용하지 않는다면, static을 붙이는 것을 고려한다.
    메서드 호출시간이 짧아지므로 성능이 향상된다.

 

 

4. 오버로딩(Overloading)

 

오버로딩이란?

한 클래스 내에 같은 이름의 메서드를 여러 개 정의하는 것

 

 

오버로딩의 조건

1. 메서드 이름이 같아야 한다.

2. 매개변수의 개수 또는 타입이 달라야 한다.

 

 

오버로딩의 예

void println()
void println(boolean x)
void println(char x)
void println(char[] x)
void println(double x)
void println(float x)
void println(int x)
void println(long x)
void println(Object x)
void println(String x)

 

 

가변인자(varargs)와 오버로딩

String concatenate(String... str) { ... }

가변인자는 내부적으로 배열을 이용한다.

매개변수의 타입을 가변인자로 하면 인자를 지정해주지 않아도 된다.

 

 

5. 생성자(Constructor)

 

생성자란?

인스턴스가 생성될 때 호출되는 '인스턴스 초기화 메서드'

 

 

생성자 조건

1. 생성자의 이름은 클래스의 이름과 같아야 한다.

2. 생성자는 리턴 값이 없다.

 

 

인스턴스 생성 과정

Card c = new Card();

1. 연산자 new에 의해서 메모리(heap)에 Card클래스의 인스턴스가 생성된다.
2. 생성자 Card()가 호출된다.
3. 연산자 new의 결과로, 생선 된 Card인스턴스의 주소가 반환되어 참조변수 c에 저장된다.

 

 

기본 생성자

기본 생성자가 컴파일러에 의해서 추가되는 경우는 클래스에 정의된 생성자가 하나도 없을 때뿐이다.

 

 

6. 변수의 초기화

 

변수의 초기화

멤버변수 (클래스변수와 인스턴스변수)와 배열의 초기화는 선택적이지만, 지역변수의 초기화는 필수적이다.

자료형	기본값
boolean	false
char	'\u0000'
byte, short, int	0
long	0L
float	0.0f
double	0.0d 또는 0.0
참조형 변수	null

 

 

명시적 초기화(explicit initialization)

class Car {
    int door = 4;		// 기본형(primitive type) 변수의 초기화
    Engine e = new Engine();	// 참조형(reference type) 변수의 초기화
}

 

 

초기화 블록(initialization block)

class InitBlock {
    static { /* 클래스 초기화 블럭입니다. */ }
    
    { /* 인스턴스 초기화 블럭입니다. */ }
}

 

 

멤버변수의 초기화 시기와 순서

클래스변수의 초기화 시점 : 클래스가 처음 로딩될 때 단 한번 초기화된다.

인스턴스변수의 초기화 시점 : 인스턴스가 생성될 때마다 각 인스턴스별로 초기화가 이루어진다.

 

클래스변수의 초기화 순서 : 기본값 -> 명시적 초기화 -> 클래스 초기화 블록

인스턴스변수의 초기화 순서 : 기본값 -> 명시적 초기화 -> 인스턴스 초기화 블록 -> 생성자