1jeongg 해당 내용은 카카오 테크 캠퍼스의 1단계 1주차 강의를 들으며 작성한 내용입니다. 참고자료
01. 객체와 객체 지향 프로그래밍
객체(Object)
- 의사나 행위가 미치는 대상 ( 사전적 의미 )
- 구체적, 추상적 데이터의 단위 ( 학생, 회원, 생산, 주문, 배송 )
객체 지향 프로그래밍
프로그램 구현에 필요한 객체를 파악하고 각각의 객체들의 역할이 무엇인지를 정의하여 객체들 간의 상호작용을 통해 프로그램을 만드는 것
ex) C++, C#, python, Javascript, …
❓ 구현 방법
- 객체를 정의 하고
- 각 객체 제공하는 기능들을 구현하고
- 각 객체가 제공하는 기능들 간의 소통(메세지 전달)을 통하여 객체간의 협력을 구현
vs 절차 지향 프로그래밍
시간이나 사건의 흐름에 따른 프로그래밍 ex) C 등
02. 생활 속의 객체 → 클래스
객체의 속성은 클래스의 멤버 변수(
member variable)로 선언함
public class Student { // class 시작은 대문자
// Camel notation(Coding convention)
// member variable
int studentNumber;
String studentName;
int majorCode;
String majorName;
int grade;
}
public class Order {
int orderId;
String buyerId;
String sellerId;
int productId;
String orderDate;
}
public class UserInfo {
String userId;
String userPassWord;
String userName;
String address;
int phoneNumber;
}
03. 함수와 메서드
함수
- 하나의 기능을 수행하는 일련의 코드
- 구현된(정의된) 함수는 호출하여 사용하고 호출된 함수는 기능이 끝나면 제어가 반환됨
- 함수로 구현된 하나의 기능은 여러 곳에서 동일한 방식으로 호출되어 사용될 수 있음
-
이름, 매개변수, 반환 값, 함수 몸체(body)로 구성
int add(int num1, int num2) { int result; result = num1 + num2; return result; }
public class FunctionTest {
public static int addNum(int num1, int num2) {
int result;
result = num1 + num2;
return result;
}
public static void sayHello(String greeting) {
System.out.println(greeting);
}
public static int calcSum() {
int sum = 0;
int i;
for(i = 0; i<=100; i++) {
sum += i;
}
return sum; // 반환값
}
public static void main(String[] args) {
int n1 = 10;
int n2 = 20;
int total = addNum(n1, n2);
sayHello("안녕하세요");
int num = calcSum();
System.out.println(total);
System.out.println(num);
}
}
함수 호출과 스택 메모리
- 스택 : 함수가 호출될 때 지역 변수들이 사용하는 메모리
- 함수의 수행이 끝나면 자동으로 반환 되는 메모리 (3번 내, 자동으로 없어짐)
메서드 (method)
- 객체의 기능을 구현하기 위해 클래스 내부에 구현되는 함수
- 멤버 함수 (
member function)이라고도 함 - 메서드를 구현함으로써 객체의 기능이 구현 됨
- 메서드의 이름은 그 객체를 사용하는 객체(클라이언트)에 맞게 짓는것이 좋음
예)
getStudentName()
04. 객체의 속성은 멤버 변수로, 객체의 기능은 메서드로 구현!
public class Student {
public int studentID;
public String studentName;
public String address;
public void showStudentInfo() {
System.out.println(studentName + "," + address);
}
public String getStudentName() {
return studentName;
}
}
public class StudentTest {
public static void main(String[] args) {
Student studentLee = new Student();
studentLee.studentName = "이순신";
studentLee.address = "서울";
studentLee.showStudentInfo();
Student studentKim = new Student();
studentKim.studentName = "김유신";
studentKim.address = "경주";
studentKim.showStudentInfo();
System.out.println(studentLee);
System.out.println(studentKim);
}
}
05. 인스턴스 생성과 힙 메모리
인스턴스(instance)
객체 지향 프로그래밍에서 어떤 클래스에 속하는 각 객체 어떤 집합에 대해 그 집합의 개별적인 원소
참고 - 객체와 인스턴스의 차이점
ex 붕어빵틀 = Class, 붕어빵 = Object, 각각의 붕어빵 = Instance, 붕어빵을 굽다 = instance화하다.
힙 메모리
자바 프로그램이 실행되면서 동적으로 생성된 객체( new 연산자로 생성된 객체 또는 인스턴스)가 저장되는 공간
장점: 원하는 떄, 원하는 만큼 메모리를 할당받아서 사용하고 원할때 반납(해제)할 수 있다!
단점: 누수 위험성 존재, 할당/해제 속도 느림
용어
-
객체 : 객체 지향 프로그램의 대상, 생성된 인스턴스
-
클래스 : 객체를 프로그래밍 하기위해 코드로 정의해 놓은 상태
-
인스턴스 : new 키워드를 사용하여 클래스를 메모리에 생성한 상태
-
멤버 변수 : 클래스의 속성, 특성
-
메서드 : 멤버 변수를 이용하여 클래스의 기능을 구현한 함수
-
참조 변수 : 메모리에 생성된 인스턴스를 가리키는 변수
-
참조 값 : 생성된 인스턴스의 메모리 주소 값
06. 생성자(constructor)
생성자
- 생성자 기본 문법
<class_name>([<argument_list]){[<statements]} - 객체를 생성할 때 new 키워드와 함께 사용 -
new Student(); - 변수나 상수를 초기화 하거나 다른 초기화 기능을 수행하는 메서드를 호출
- 생성자는 반환 값이 없고, 클래스의 이름과 동일
-
생성자 예시 코드
public class Student { public int studentNumber; public String studentName; public int grade; public Student(int studentNumber, String studentName, int grade) { this.studentNumber = studentNumber; this.studentName = studentName; this.grade = grade; } public String showStudentInfo() { return studentName + "학생의 학번은 " + studentNumber + "이고, " + grade + "학년 입니다."; } }
기본 생성자
- 클래스에 생성자를 구현하지 않아도 new 키워드와 함께 생성자를 호출할 수 있음
- 컴파일러가 생성자 코드를 넣어 줌
public Student(){} - 매개 변수가 없음, 구현부가 없음
07. 생성자 오버로딩 (overloading)
생성자 정의
❓ 오버로딩이란
이미 사용하려는 이름과 같은 이름을 가진 메소드가 있더라도 매개변수의 개수 또는 타입이 다르면, 같은 이름을 사용해서 메소드를 정의할 수 있다.
생성자 오버로딩 예시
public class UserInfo { public String userId; public String userPassWord; public String userName; public String userAddress; public String phoneNumber; public UserInfo(){} public UserInfo(String userId, String userPassWord, String userName) { this.userId = userId; this.userPassWord = userPassWord; this.userName = userName; } public String showUserInfo() { return "고객님의 아이디는 " + userId + "이고, 등록된 이름은 " + userName + "입니다."; } }
❗ 오버라이딩과의 비교 (참고)
부모 클래스로부터 상속받은 메소드를 자식 클래스에서 재정의하는 것
09. 참조 자료형 변수
클래스를 타입으로 변수를 선언하는 자료형 해당 변수에 대해 생성하여야 함
참조 자료형 예시 - 학새을 성적 산출하기
-
학생 코드
package ch09; public class Student { int studentID; String studentName; Subject korea; Subject math; public Student(int id, String name) { studentID = id; studentName = name; korea = new Subject(); math = new Subject(); } public void setKoreaSubject(String name, int score) { korea.subjectName = name; korea.score = score; } public void setMathSubject(String name, int score) { math.subjectName = name; math.score = score; } public void showStudentSocre() { int total = korea.score + math.score; System.out.println(studentName + " 학생의 총점은 " + total + "점 입니다." ); } } -
과목 코드
package ch09; public class Subject { String subjectName; int score; int subjectID; } -
전체 코드 (성적 산출)
package ch09; public class StudentTest { public static void main(String[] args) { Student studentLee = new Student(100, "Lee"); studentLee.setKoreaSubject("국어", 100); studentLee.setMathSubject("수학", 95); Student studentKim = new Student(101, "Kim"); studentKim.setKoreaSubject("국어", 80); studentKim.setMathSubject("수학", 99); studentLee.showStudentSocre(); studentKim.showStudentSocre(); } }
10.접근 제어 지시자와 정보은닉
접근 제어 지시자 (accesss modifier)
클래스 외부에서 클래스의 멤버 변수, 메서드, 생성자를 사용할 수 있는지 여부를 지정하는 키워드
private: 같은 클래스 내부에서만 접근 가능(외부 클래스, 상속 관계의 클래스에서도 접근 불가)default: 같은 패키지 내부에서만 접근 가능 ( 상속 관계라도 패키지가 다르면 접근 불가proteced: 같은 패키지나 상속관계의 클래스에서 접근 가능하고 그 외 외부에서는 접근 할 수 없음public: 클래스의 외부 어디서나 접근 할 수 있음
get() / set() 메서드
private으로 선언된 멤버 변수 (필드)에 대해 접근, 수정할 수 있는 메서드를public으로 제공
정보 은닉(information hiding)
private일 때 각 변수에 대한 제한을 public 메서드에서 제어할 수 있다 최소한의 정보를 오픈 → 오류 방지 → 효율적으로 객체 활용
information hiding example code
public void setMonth(int month) { if ( month < 1 || month > 12) { isValid = false; } else { this.month = month; } }
11. 캡슐화
- 꼭 필요한 정보와 기능만 외부에 오픈
- 대부분의 멤버 변수와 메서드를 감추고 외부에 통합된 인터페이스만은 제공하여 일관된 기능을 구현
- 각각의 메서드나 멤버 변수를 접근함으로써 발생하는 오류를 최소화
-
레포트 만들기 예제
public class MakeReport { StringBuffer buffer = new StringBuffer(); private String line = "===========================================\n"; private String title = " 이름\t 주소 \t\t 전화번호 \n"; private void makeHeader() { buffer.append(line); buffer.append(title); buffer.append(line); } private void generateBody() { buffer.append("James \t"); buffer.append("Seoul Korea \t"); buffer.append("010-2222-3333\n"); buffer.append("Tomas \t"); buffer.append("NewYork US \t"); buffer.append("010-7777-0987\n"); } private void makeFooter() { buffer.append(line); } public String getReport() { makeHeader(); generateBody(); makeFooter(); return buffer.toString(); } }
12. 객체 자신을 가리키는 this
this- 객체 자신을 가리키는 레퍼런스 변수로, 자신의 객체에 접근할 때 사용this()- 같은 클래스에서 생성자가 다른 생성자를 호출할 때 사용, 생성자 코드에서만 사용 가능
this가 하는 일
- 인스턴스 자신의 메모리를 가리킴
- 클래스 내에서 참조변수가 가지는 주소 값과 동일 한 주소 값을 가지는 키워드
public void setYear(int year) { this.year = year; } - 생성자에서 또 다른 생성자를 호출 할때 사용
- 인스턴스의 생성이 완전하지 않은 상태이므로 this() statement 이전에 다른 statement를 쓸 수 없음
public class Person { String name; int age; public Person() { this("이름없음", 1); } public Person(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } } -
자신의 주소(참조값)을 반환 함
public class Person { String name; int age; public Person() { this("이름없음", 1); } public Person(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } public Person getPerson() { return this; } public static void main(String[] args) { Person p = new Person(); p.name = "James"; p.age = 37; Person p2 = p.getPerson(); System.out.println(p); System.out.println(p2); } }
13, 14 객체 간의 협력 (collabration)과 예시
- 객체 지향 프로그램에서 객체 간에는 협력이 이루어짐
- 협력을 위해서는 필요한 메세지를 전송하고 이를 처리하는 기능이 구현되어야 함
- 매개 변수로 객체가 전달되는 경우가 발생
James와 Tomas는 각각 버스와 지하철을 타고 학교에 갑니다.
James는 5000원을 가지고 있었고, 100번 버스를 타면서 1000원을 지불합니다.
Tomas는 10000원을 가지고 있었고, 초록색 지하철을 타면서 1200원을 지불합니다.
-
학생 코드
public class Student { String studentName; int grade; int money; public Student(String studentName, int money) { this.studentName = studentName; this.money = money; } public void takeBus(Bus bus) { bus.take(1000); this.money -= 1000; } public void takeSubway(Subway subway) { subway.take(1200); this.money -= 1200; } public void showInfo() { System.out.println(studentName +"님의 남은 돈은 " + money + "원 입니다"); } } -
버스 코드
public class Bus { int busNumber; int passengerCount; int money; public Bus(int busNumber) { this.busNumber = busNumber; } public void take(int money) { //승차 this.money += money; passengerCount++; } public void showBusInfo() { System.out.println(busNumber + "번 버스의 승객은 " + passengerCount + "명 이고, 수입은 " + money + "원 입니다"); } } -
지하철 코드
public class Subway { int lineNumber; int passengerCount; int money; public Subway(int lineNumber) { this.lineNumber = lineNumber; } public void take(int money) { this.money += money; passengerCount++; } public void showSubwayInfo() { System.out.println(lineNumber + "번 지하철의 승객은 " + passengerCount + "명 이고, 수입은 " + money + "원 입니다"); } } -
전체 코드
public class TakeTransTest { public static void main(String[] args) { Student studentJ = new Student("James", 5000); Student studentT = new Student("Tomas", 10000); Bus bus100 = new Bus(100); Subway subwayGreen = new Subway(2); studentJ.takeBus(bus100); studentT.takeSubway(subwayGreen); studentJ.showInfo(); studentT.showInfo(); bus100.showBusInfo(); subwayGreen.showSubwayInfo(); } }
16. static 변수, 구현과 활용
static 변수 선언 및 사용
- 처음 프로그램이 메모리에 로딩될 때 메모리를 할당
- 클래스 변수, 정적변수라고도 함(vs. 인스턴스 변수)
- 인스턴스 생성과 상관 없이 사용 가능하므로 클래스 이름으로 직접 참조
📌 static 변수와 메서드는 인스턴스 변수, 메서드가 아니므로 클래스 이름으로 직접 참조함 static 메서드(클래스 메서드)에서는 인스턴스 변수를 사용할 수 없음
예시 - 회사원의 serialNum
-
회사원 클래스
public class Employee { public static int serialNum = 1000; private int employeeId; private String employeeName; private String department; public int getEmployeeId() { return employeeId; } public void setEmployeeId(int employeeId) { this.employeeId = employeeId; } public String getEmployeeName() { return employeeName; } public void setEmployeeName(String employeeName) { this.employeeName = employeeName; } public String getDepartment() { return department; } public void setDepartment(String department) { this.department = department; } public static int getSerialNum() { return serialNum; } public static void setSerialNum(int serialNum) { this.serialNum = serialNum; } } -
전체 코드
public class EmployeeTest { public static void main(String[] args) { Employee employeeLee = new Employee(); employeeLee.setEmployeeName("이순신"); System.out.println(employeeLee.serialNum); Employee employeeKim = new Employee(); employeeKim.setEmployeeName("김유신"); employeeKim.serialNum++; System.out.println(employeeLee.serialNum); System.out.println(employeeKim.serialNum); } }
17. 변수의 유효 범위
18. static 응용 - 싱글톤 패턴(singleton pattern)
싱글톤 패턴이란?
- 프로그램에서 인스턴스가 단 한 개만 생성되어야 하는 경우 사용하는 디자인 패턴
- static 변수, 메서드를 활용하여 구현 할 수 있음
예시
//생성자는 private으로 선언
private Company() {}
//클래스 내부에 유일한 private 인스턴스 생성
private static Company instance = new Company();
//외부에서 유일한 인스턴스를 참조할 수 있는 public 메서드 제공
public static Company getInstance() {
if( instance == null) {
instance = new Company();
}
return instance;
}
public class CompanyTest {
public static void main(String[] args) {
Company company1 = Company.getInstance();
Company company2 = Company.getInstance();
System.out.println(company1);
System.out.println(company2);
//Calendar calendar = Calendar.getInstance();
}
}
더 공부해 볼만한 내용
-
객체 지향 프로그래밍 특징 - 추상화, 상속, 다형성, 캡슐화
-
오버라이딩 vs 오버로딩
-
스택과 힙의 차이점
좋았던 점
📌 지난 학기에 플랫폼 기반 프로그래밍에서 배운 내용과 겹치는 부분이 많아 복습이 되고 좋았다. 강의 자료가 깔끔해서 한눈에 들어왔다.
아쉬운 점
📌 시험기간이라 시간이 부족해서 조금 더 자세히 알아보지 못한 것 같아 아쉽다. 시험 끝나면 열심히 해야징 ㅎㅎㅎ