Java 문법 5. 클래스와 객체

클래스와 객체

1. 객체지향프로그래밍 OOP (ObjectOrientedProgramming)

객체지향 프로그래밍이란 객체를 이용하는 프로그래밍 방식을 말한다
객체란 현실 세계에서 흔히 찾아볼 수 있는 대상을 추상화 하여 프로그램 상에서 만들어낸 결과물이라 할 수 있다
따라서 객체지향 프로그래밍은 현실세계의 객체간의 상호작용(행위)를 프로그래밍을 통하여 가상세계(코드)로 구현하는 과정이라고도 할 수 있다

[ 특징 ]

추상화(Abstraction)
- 프로그램이 필요로 하는 실제 데이터들을 모델링하는 기술
- 해당 단계에선 소스 코드의 구현이 아닌, 데이터들의 객체화와 객체들 간의 관계에 대한 모델링 과정이 중요하다
- 클래스(class)는 추상화한 내용을 정리한 설계도와 같은 것이고, 객체는 클래스를 실제 사용한 프로그램 상에서의 결과물이라고 볼 수 있다
캡슐화(EnCapsulation)
- 객체 지향의 가장 중요한 데이터 보호 기술
- 외부에서 클래스 내부의 데이터에 접근하지 못하도록 막는 것이 핵심이다
  -> 여러 자료형 변수들을 class 영역 안에서 접근제한자 private를 사용하여 멤버 변수(Field)로 선언하는 식으로 사용 가능
- 이렇게 외부에서 클래스 내부의 데이터를 접근하지 못하도록 설정하여 해당 객체의 데이터를 보호하는 것을 정보 은닉(Information Hiding)이라고 한다
- 객체지향의 설계 원칙 중 하나가 바로 정보은닉이며 그 기술 중 하나가 캡슐화 라고 할 수 있다
상속(Inheritance)
- 클래스의 재사용과 소스 코드의 중복 제거를 목적으로 하는 기술
다형성(Polymorphism)
- 상속을 이용하여 여러 클래스 타입을 하나의 클래스 타입으로 다루는 기술

2. 클래스(class)

객체를 만들기 위해 필요한 객체의 설계도이다
각 객체들의 속성(정보)들을 담아낼 수 있는 그릇과도 같은 존재이다
객체 외부에서 멤버변수(Field)로의 접근을 제한하며 멤버 변수들을 하나의 타입으로 묶어준다
추상화와 캡슐화 과정을 거쳐 클래스를 만들 수 있다

[ 클래스 구조 ]

public class 클래스명 {
  // 필드부

  // 생성자부

  // 메소드부

}

클래스 해더(Header) 시그니처(Signature)
- [접근제한자] [클래스식별자] class 클래스이름
- 클래스의 이름과 종류를 지정하는 구간이다
- 클래스 식별자 (Identifier)엔 클래스의 종류를 지정하는 예약어로 final , abstract 두 가지를 사용 가능하다
- public final class 클래스명
  -> 종단 클래스이자 더 이상 상속시킬 수 없는 클래스로 서브(후손) 클래스를 만들 수 없다
- public abstract class 클래스명
  -> 추상(미완성된)클래스로 상속을 이용해 후손 클래스가 부모의 미완성된 기능을 완성시킨다
클래스 바디(Body)
- 클래스의 멤버들이 정의되는 구간이다
- 필드부
  - 필드는 멤버변수, 인스턴스 변수라고도 할 수 있다
  - [접근제한자] [예약어] [자료형] [필드명];
- 생성자부
  - 해당 클래스의 생성자를 선언한다
  - 생성자를 따로 명시하지 않아도 JVM이 자동으로 기본 생성자를 생성해준다
  - 다만 생성자를 직접 명시하여 선언한 것이 있다면 JVM은 기본 생성자를 따로 생성해주지 않으니 필요하다면 기본 생성자 또한 추가로 선언하여 사용해야한다
- 메소드부
  - 각 기능을 구현하는 부분
  - [접근제한자] [반환형] [메소드명(매개변수)]
  - setter, getter 등의 메소드들을 위치시킨다

[ 멤버변수 (Field) ]

접근제한자 식별자 자료형 변수명 [= 초기값]
클래스에 소속된 멤버 변수와 멤버 상수를 필드(Field) 라고 하며, 클래스 내부에 선언한다

인스턴스(Instance) 변수
- 접근제한자 자료형 변수명;
- 클래스 { } 안쪽에 선언된다
- 클래스에 대한 객체(인스턴스)를 동적 메모리에 할당할 때 객체 공간 안에 생성되는 필드들을 말한다
클래스 변수
- 접근제한자 static 자료형 필드명;
- 클래스 { } 안쪽에 선언된다
- 멤버 변수 선언시 자료형 앞에 static 키워들을 붙여 선언한 필드를 말한다
- 해당 클래스형 객체들이 모두 공유하는 필드가 된다
지역 변수 (Local Variable)
- 메소드 { } 안쪽에 선언된 변수로 메소드 내에서만 사용이 가능하다
- 메소드 실행시 메모리에 생성되었다가 메소드 종료시 메소드와 같이 메모리에서 소멸되어 사용할 수 없게 된다

[ 멤버함수 (Method) ]

클래스 { } 안쪽에 작성되는 함수로 멤버변수들에 대한 기능 및 동작을 정의한다

종류
- 인스턴스 메소드 (non-static method)
  - 클래스에 소속된 일반 메소드이다
  - 클래스에 대한 객체의 주소(레퍼런스)를 전달받아 해당 주소 위치에 있는 객체의 인스턴스 변수 값들을 연산 처리한다
    ex) 레퍼런스.메소드명
- 클래스 메소드 (static method)
  - 클래스 멤버함수 작성시 메소드 반환자료형 앞에 static 키워드를 사용한 메소드이다
  - 인스턴스 메소드와는 다르게 호출 시 객체의 레퍼런스를 사용하지 않고 클래스명을 사용하여 호출한다
    ex) 클래스명.메소드명

[ 메소드 오버로딩 (Overloading) ]

하나의 클래스 영역 내에서 이름이 같은 메소드를 여러 개 정의할 수 있다(= 오버로딩)

메소드 이름은 반드시 같아야 한다
매개변수의 자료형과 개수는 서로 다르게 구정되어야 한다

3. 객체(object)와 인스턴스(instance)

추상화가 이루어진 클래스로부터 데이터가 존재하는 실체로 만드는 과정을 인스턴스화(instantiation)라고 한다
클래스로부터 만들어진 객체를 해당 클래스의 인스턴스(instance) 라고 한다
자바에서는 객체(인스턴스)는 무조건 메모리 힙(Heap) 영역에 할당되도록 되어있다
힙(Heap) 영역에 할당된 객체의 주소를 기록할 참조(Reference)변수를 사용하여 객체를 참조한다

4. 접근 제한자 (Access Modifier)

[ 접근 제한자의 종류 ]

접근 제한자의 공개 범위는 public > protected > default > private 순으로 좁아진다 protected 접근 제한자는 상속관계가 아니면 잘 사용하지 않는다

(+) public
- 클래스 안과 밖, 패키지 안과 밖에 있는 모든 클래스들이 접근 가능하다
(#) protected
- 같은 패키지에 속한 클래스 간에만 멤버의 접근이 가능하다
- 다른 패키지에 있는 클래스일 때는, 상속관계의 후손 클래스 내에서만 부모 클래스의 멤버에 접근 가능하다
- 비 상속시에는 default와 동일하게 동작한다
(~) default (package private)
- 같은 패키지에 속한 클래스 간에만 멤버들에 대한 접근이 가능하다
- default는 단어로 명시되지 않는다, 따라서 접근제한자가 생략되어있다면 default라고 할 수 있다
(-) private
- 클래스 안에서만 접근이 가능하며 클래스 밖에서는 접근이 불가능하다
- 멤버변수의 캡슐화를 위해 사용되는 제한자이다

Gom's