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[Java] 객체지향 프로그래밍 - class

객체지향언어

기존의 프로그래밍 언어에 규칙을 만들어 코드 간에 서로 관계를 맺어주었다.

  • 재사용성 :  새로운 코드를 작성할 때 기존 코드를 이용할 수 있다.
  • 유지보수 :  코드간의 관계를 이용해 쉽게 코드를 변경할 수 있다.
  • 중복제거 :  코드의 중복을 제거하여 코드의 불일치로 인한 오동작을 방지할 수 있다.

역사

1960년대 중반, 객체지향이론을 프로그래밍언어에 적용한 Simula라는 최초의 객체지향언어가 탄생.

1980년대 중반, C++을 비롯한 여러 객체지향언어가 발표되면서 개발자들의 관심을 끌기 시작.

프로그램의 규모가 점차 커지고 사용자들의 요구가 빠르게 변화해가는 상황에 객체지향언어를 이용한 개발방법론이 대안으로 떠오름.

1995년, 자바 발표. 인터넷의 발전과 함께 유행하면서 객체지향언어가 프로그래밍 언어의 주류가 됨.

객체지향이론

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

상속, 캡슐화, 추상화 개념을 중심으로 점차 구체적으로 발전.

객체지향 프로그래밍

프로그램을 기능적으로 완성한 다음에 어떻게 하면 코드를 객체지향적으로 개선할 수 있을 지를 고민하여 점차 개선해나가는 것이 좋다.

클래스 class

객체의 설계도/틀.

서로 관련된 변수들을 정의하고 이들에 대한 작업을 수행하는 함수들을 함께 정의한 것.

객체 생성에 사용된다.

데이터와 함수의 결합

속성과 기능으로 정의되어 있다.

  • 속성 property :  멤버변수 member variable, 특성 attribute, 필드 field, 상태 state
  • 기능 function :  메서드 method, 함수 function, 행위 behavior
클래스객체속성기능
가구 설계도가구크기, 높이, 길이, 색상, 문, 목재 등넣기, 빼기, 열기, 닫기 등

사용자 정의 타입 User-defined Type

클래스가 곧 사용자 정의 타입이다.

프로그래밍 언어에서 제공하는 자료형 외에 프로그래머가 서로 관련된 변수들을 묶어서 하나의 타입으로 새로 추가하는 것.

8가지로 정해져 있는 기본형과 달리 참조형은 프로그래머가 새로운 타입을 추가할 수 있기 때문에 개수가 정해져 있지 않다.

클래스의 인스턴스화 Instantiate

클래스로 객체를 만드는 과정

클래스로 객체를 생성하면, 클래스에 정의된 기능과 속성을 가진 객체가 만들어진다.

객체 Instance

속성(변수)과 기능(메서드)의 집합.

클래스에 정의된 내용대로 메모리에 생성된 것.

객체가 가지고 있는 속성과 기능을 그 객체의 멤버(구성원)라 한다.

문맥에 따라 객체와 instance 두 용어의 사용을 구별한다.

어떤 클래스로부터 만들어진 객체 → 그 클래스의 인스턴스

클래스로 인스턴스 생성

클래스명 참조변수명 = new 클래스명();

클래스 선언 = 설계도 작성

public class Closet {
    boolean door;  // 문 상태(열기/닫기)
    int drawer;    // 서랍

    void door() { door = !door; }     // 문 개폐
    void drawerUp() { ++drawer; }     // 서랍수 증가
    void drawerDown() { --drawer; }   // 서랍수 감소
}

클래스의 인스턴스 생성 및 사용

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
		
        Closet clo;	       // 참조변수 선언
        clo = new Closet();    // 인스턴스 생성
        clo.drawer = 3;	       // 인스턴스의 멤버 변수 drawer의 값 변경
        clo.drawerUp();	       // 인스턴스의 멤버 메서드 drawerUp() 호출
    }
}
  • 참조변수 선언

    Closet 클래스 타입의 참조변수 clo 선언.

    메모리에 참조변수 clo를 위한 공간이 마련된다.

    참조변수의 타입은 인스턴스의 타입과 일치해야 한다.

  • 인스턴스 생성

    new 연산자에 의해 Closet 클래스의 인스턴스가 메모리의 빈 공간에 생성된다.

    생성된 객체의 주소 값이 참조변수 clo에 저장된다.

    인스턴스는 참조변수를 통해서만 다룰 수 있다.

  • 인스턴스 사용

    ' 참조변수.멤버 '로 인스턴스의 멤버 변수/메서드를 사용한다.

같은 클래스, 다른 인스턴스

같은 클래스로부터 생성되었어도 각 인스턴스의 속성(멤버변수)은 서로 다른 값을 유지한다.

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
		
        Closet clo1, clo2;
        clo1 = new Closet();
        clo2 = new Closet();

        clo1.drawer = 3;

        System.out.println(clo1.drawer);      // 3
        System.out.println(clo2.drawer);      // 0
    }
}

두 참조변수가 같은 인스턴스를 참조하게 하면, 자신을 참조하고 있는 참조변수가 하나도 없는 인스턴스는 자동적으로 메모리에서 제거된다.

둘 이상의 참조변수가 하나의 인스턴스를 참조하는 것은 가능하지만, 하나의 참조변수로 여러 개의 인스턴스를 참조할 수 없다.

public class Test {
    public static void main(String[] args) {

        Closet clo1, clo2;
        clo1 = new Closet();
        clo2 = new Closet();

        clo2 = clo1;
        clo1.drawer = 3;

        System.out.println(clo1.drawer);      // 3
        System.out.println(clo2.drawer);      // 3
    }
}

객체 배열

참조변수들을 하나로 묶은 참조변수 배열.

  • 객체 배열 생성

    객체를 다루기 위한 참조변수를 만든다.

    각 요소는 참조변수의 기본값인 null로 자동 초기화 된다.

    이 때 아직 객체가 저장되지 않았다.

Closet clo1, clo2;
Closet[] clo = new Closet[2];  
  • 객체를 생성해서 배열의 각 요소에 저장

    객체 배열에서 이 과정을 빠트릴 때가 있다. 주의하자.

clo[0] = new Closet();
clo[1] = new Closet();

참고 서적: 자바의 정석 3판