[TIL] Java Basic

배뭉·2021년 7월 15일
JavaTIL
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java

OOP

  • 캡슐화 : 데이터 은닉
  • 상속 : 코드의 재사용성, 확장용이(오버라이딩)
  • 다형성(상속전제조건) :
  1. 메소드 다형성(오버로딩, 오버라이딩)
  2. 객체 다형성
    참조변수 = 객체 // 공간 = 값 (공간에다가 값을 넣는것이 변수선언) 따라서 오른쪽이 더 큰 범위여야 함(묵시적 형변환, 데이터 손실X)
    오른쪽이 왼쪽보다 더 작은 범위이면(명시적 형변환, 데이터 손실O)
    A <- B <- C
    A <- B <- C2 (B가 A를 상속, C,C2가 B를 상속하는 관계)에서
    A a = new A()
    A a = new B()
    A a = new C()
    A a = new C2()가 가능함

정적타입언어 : 자바, C 등
동적타입언어 : 자바스크립트, 파이썬

결합도 down : 결합도를 낮추기위해 인터페이스 활용설계
응집도 up : mvc

상속은 조상에대한 종속성으로 인해 결합도가 높아지기 때문에, 꼭 필요한 것만 상속받아야 함

위임상속 : 물려받는것이 아니라서 실제 상속은 아니고, 객체지향 모델링에서 영구적인 연관관계 -> 상황에 따라 바꿀 수 있음 결합도가 낮추기 위한 방법.

자바 특징

  • Multi Threading
  • 메모리 관리 X / GC(Garbage Collector)가 자체적 메모리 관리
    포인터 개념 X => reference 개념 제공

자바 동작과정

xxx.java
-> compile (javac xxx.java)
xxx.class(Bytecode) | interpretor (JVM)
-> execute (java xxx)

자바 환경

  • JRE(Java Runtime Enviroment) : JVM + core API
  • JDK(Java Development toolKit) : JRE + 개발도구(컴파일러, ..)

자바 클래스

class XXX{
    멤버변수
    생성자
    메소드
}

자바 데이터타입

  • Primitive type
    - 원자성의 data
    - 논리형 : boolean (true, false ; 8bit) => 다른 언어와 달리 숫자 호환 X
    - 문자형 : char ('a' ; single quotation ; 16bit) => 'a'(문자) != "a"(문자열 ; 객체)
    - 정수형 : byte(8bit), short(16bit), int(default ; 32bit), long(L ; 64bit)
    - 실수형 : float(F ; 32bit), double(default ; 64bit)
    byte < short < int < long < float < double
    -----------------------------------------> 묵시적 형변환
    <----------------------------------------- 명시적 형변환

  • non-Primitive type
    - Reference type; 참조타입

    • class type
    • interface type
    • array type

java는 2Bytes체제의 유니코드를 지원한다.
유니코드는 u0000 ~ uffff까지 표현됨
u00[**]에서 [**]의 1바이트는 ASCII코드

char ch = 'A';
char ch = 65;
char ch = '\u0041'; //A의 유니코드표기 (4*16^1+1*16^0 = 65)

자바 조건분기문

  • if
  • switch
    switch(표현식)에서 표현식에 올 수 있는 datatype : byte, short, char, int, string (long, float, double은 올 수 없다.)

자바 반복문

  • while
    while(조건식){반복내용}
    do{반복내용}while(조건식);

  • for
    for(초기화;조건식;증감식){반복내용}
    for(데이터타입 변수 : 반복집합객체)
    반복 가능한 집합들의 원소들을 꺼내어 처리 -> array, iterable 타입
    ==> 자료구조사용에 대한 추상화,
    ==> (반복 가능한 집합의 원소)값의 수정이 불가능(조회 목적)

자바 배열

Reference Type (객체)

장점
1) 데이터 관리 용이함

  • 반복문과 결합하여 일괄처리 가능
  • 리턴값, 매개변수 전달시 활용 가능

2) 처리성능 효율적

단점
1) 크기가 고정적 (하지만 고정이기 때문에 처리성능이 효율적이게 됨)

  • 크기를 변경하고 싶으면 배열 새로 생성

1차원 배열 생성
데이터타입[] 참조변수 = new 데이터타입[size]

1차원 배열 사용
참조변수[index]

index는 첫번째 원소 기준 offset 개념
그렇기 때문에, 0 ~ 길이-1 까지가 유효인덱스가 됨

1차원 배열 초기화
-데이터타입[] 참조변수 = new 데이터타입[]{값1,값2,,,,}

초기화를 할 때는 들어간 초기값의 개수에 따라 자동으로 size가 결정되기 때문에 직접 size를 명시하지 않는다.

Wrapper Class

  • Primitive Type을 Wrapper Class로 Boxing하여 객체화함
    8개의 Primitive Type에 각각 대응되게 다 존재함.
ex)
Integer i = new Integer(10);

java 5.0 부터 사용자들이 int와 Integer가 서로 호환되는 것 처럼 느껴지게 Auto Boxing, Auto UnBoxing을 지원함.

따라서 java의 모든 데이터타입은 객체로 표현이 가능해진다.
그래서 최상위 타입인 Object Type은 다형성 때문에 존재.

Scanner

Stream : 데이터의 흐름. 통로

  • InputStream
  • OutputStream 
System.in // 표준입력 -> InputStream 사용법 숙지
java.util.Scanner // 요리로치면 밀키트 같은 놈

System.out // 표준출력
System.err // 표준에러출력
System.setIn() //

BufferedReader를 사용하면 시간을 30%까지도 절약할 수 있다.
수동기어 차량이 연비가 더 좋은느낌

Array

다차원배열 : Array of Array, 배열 여러개를 모아서 다시 배열로 관리

int[][] arr;
int[][][] arr2;

ex)
영업1팀의 2020년 1/4, 2/4, 3/4, 4/4 분기 영업실적

int[] year = new int[4];
or
int year[] = new int[4]; // 이렇게 표현하는것도 나쁘지 않음

2018년, 2019년, 2020년 영업1팀의 1/4, 2/4, 3/4, 4/4 분기 영업실적

int[] years[] = new int[3][4]; // 새롭게 생성할 배열크기를 가장 왼쪽에 둔다

영업1팀, 영업2팀의 2018년, 2019년, 2020년 1/4, 2/4, 3/4, 4/4 분기 영업실적

int[][] teams[] = new int[2][3][4];

서울, 부산, 대전, 광주의 각 영업1팀, 영업2팀의 2018년, 2019년, 2020년 1/4, 2/4, 3/4, 4/4 분기 영업실적

int[][][] region[] = new int[4][2][3][4];

여기 region의 배열 객체수는 1 + (1 * 4) + (1 * 4 * 2) + (1 * 4 * 2 * 3) = 37개이다.

클래스 디자인

객체 : 실세계(Real World)에 존재하는 유/무형의 모든 것

  • 속성(명사형)과 행위(동사형)를 갖는다.
    ex) 자동차 (유형)
    - 속성 : 주행거리, 차종, 색상, 마력,,,
    - 행위 : 시동켜기, 시동끄기, 주행하기,,,
    ex) 계좌 (무형)
    - 속성 : 계좌번호, 예금주, 잔액, 이체한도,,,
    - 행위 : 잔액조회, 입금, 출금, 송금,,,

클래스 : 객체에 대한 정의이자, 객체를 찍어내는 틀

클래스객체
붕어빵틀붕어빵
공장 생산라인제품
건물설계도건물

같은 클래스로부터 생성된 객체는 모두 같은 속성과 행위를 가지는데,
객체마다 고유한 속성값을 가질 수 있다.
-> 같은 클래스에서 생성된 객체라도 모두 다르다!

String s1 = "hello";
String s2 = new String("hello");

s1 == s2 ? false

String s3 = "hello";

자바에서 String s1 = "hello"는 값이 불변하는 리터럴
값이 변하지 않는 객체는 재사용을 위해 문자열상수 pool에 hello가 등록됨
new로 생성한 객체는 heap에 올라감 -> 같은 내용이라도 계속 새로 생성

s3는 생성될 때 문자열상수 pool에 등록된 "hello"를 참조함
따라서, s1 == s3 ? true

객체클래스
속성변수 (클래스변수(static), 인스턴스변수(non-static))
행위메소드
  • 사람
    • 속성 : 이름, 나이
    • 행위 : 나이먹기, 잠자기,,,
class Person{
    //member
    String name;
    int age;
    //method
    increaseAge(){}
    Sleep(){}
}

//객체생성
클래스이름 참조변수 = new 생성자호출; -> 객체생성시 초기화를 담당하는 특별한 메소드
Person p1 = new Person("배문규", 29);
Person p2 = new Person("정다운", 29);

Class Area에
Person 바이트코드가 올라감

Heap에
인스턴스변수가 올라감

Stack에
p1, p2 레퍼런스변수가 올라감

class Person{
    //class member
    static char gender;
    //instance member
    String name;
    int age;
    //method
    increaseAge(){}
    Sleep(){}
}

Person p1 = new Person("배문규", 29);
Person p2 = new Person("정다운", 29);
p1.gender = 'm';

-> p2.gender is 'm'

Class Area에
Person 클래스 바이트코드와 클래스변수인 gender도 올라감

클래스 구성요소

  1. 멤버변수

    • 클래스멤버(static) 변수 :
      클래스의 상태
      클래스 메모리 로드시 1번만 할당

    • 인스턴스멤버 변수 :
      객체의 상태
      객체 생성시마다 할당

  2. 메소드

    • 클래스(static) 메소드 :
      클래스 관점에서의 행위
      객체 식별을 해야만하는 작업X
      객체를 생성하지 않고도 실행할 수 있는 작업

    • 객체 메소드 :
      객체 관점에서의 행위
      객체 식별을 해야만 하는 작업 O
      객체 관련 작업

  3. 생성자

    • 객체 초기화의 다양성 제공

  4. 중첩 클래스(Nested Class, Inner Class)

    • 클래스 속 클래스

  5. Initializer

    • Static Initializer
      static{ 실행문장 } : 클래스 메모리 로드시 자동실행
    • Instance Initializer
      { 실행문장 } : 객체 생성시 마다 자동실행 --> 생성자 때문에 잘 사용 안함

클래스 멤버 사용 접근

  • 클래스멤버 : 클래스이름.멤버변수, 클래스이름.메소드()

  • 인스턴스멤버 : 객체 생성 후 객체참조값.멤버변수, 객체참조값.메소드()

  • this : non-static 영역에서만 사용가능
    1) 지역변수와 멤버변수 구분 : this.XXX
    2) 생성자안에서 자신의 또 다른 생성자를 호출하는 경우 : this( )

클래스 작성

  • 패키지 선언문 (0 or 1)
package top.sub....; 
//물리적 : 폴더
//보통 domain name(Unique!) 역순사용
  • import문 (0 ~ 多) 
import top.sub...클래스이름;// 소스 클래스명 바로사용
import top.sub...*;// all classes, interfaces
(not package) : import단위는 패키지 아님!

현 클래스안에서 참조, 사용하는 클래스가 자신과 같은 패키지가 아닌 경우 명시
단, java.lang은 자동으로 불러옴
  • class 정의 (1 ~ 多)
** []는 상황에 따라 생략가능함

* 클래스정의
[접근지정자] [활용지정자] class 클래스명 [extends 부모클래스명] [implements 부모인터페이스명,,,] { } 

//접근지정자
(default),public
//활용지정자
final : 상속금지
abstract : 추상클래스 (미완성클래스)
//클래스명
명사형, 첫글자 대문자, 카멜표기법
//extends 
클래스 단일상속
//implements
인터페이스 다중상속


* 멤버정의
[접근지정자] [활용지정자] DataType 변수명 [=초기값];

//접근지정자
public,protected,(default),private
//활용지정자
static : 클래스멤버
final : 상수화, 생성자에서 초기화 필수
static final : 어차피 상수이기 때문에 static으로 사용
transient : 객체직렬화 대상제외
//변수명
명사형, 첫글자 소문자, 카멜표기법
//초기값
생략시 default값으로 초기화 (0, null, false)


* 메소드정의
[접근지정자] [활용지정자] ReturnType 메소드명 ([매개변수선언,,,]) [throws Exception명,,,] 
{
    실행문장 
    [return 리턴값]
}

//접근지정자
public,protected,(default),private
//활용지정자
static
final : 재정의 X
synchronized : 객체 동기화를 위한 잠금
abstract
//return 리턴값
void : 없음 -> return문 생략가능
not void : return값 명시


* 생성자
[접근지정자] 클래스명 ([매개변수선언,,,]) [throws Exception명,,,] {}

//접근지정자
public,protected,(default),private

상속

기존 클래스를 확장하여 새로운 내용을 덧붙이거나 내용의 일부를 바꿔 재정의하여 사용하는 것.

장점 : 코드의 재사용 (有 -> 또 다른 有 창조), 확장용이
단점 : 높은 결합도

  • 클래스상속 (구현상속)

    • Concrete클래스 상속 : 온전한 클래스 -> 재정의 옵션

    • Abstract클래스 상속 : 미완성 클래스

      • 추상메소드 구현부 없이 선언으로만 이루어진 메소드
        설계상 의도적으로 추상클래스로 만드는 경우
      • 추상메소드 有 : XXX(); -> 재정의 필수
      • 추상메소드 無 : XXX(){}; -> 재정의 옵션

      1) 추상클래스는 직접 new로 객체 생성을 못한다.

      2) 반드시 하위 클래스 요구!

    extends XXX (단일상속)
    "일반화"

  • 인터페이스상속 (표준, 약속, spe, 방법)

    • 사용자 관점 : 사용방법, 약속
    • 제공자 관점 : 구현의 책임

    implements XXX,YYY (다중상속)
    "실현"
    추상메소드와 상수로 이루어진 특별한 타입 -> 재정의 필수

관계성

1. is a : 상속관계 (일반화)

2. has a : 소유 (연관관계 - 영구적)

3. use a : 사용 (의존관계 - 일시적)

메소드 재정의

논리적 재정의

전제조건 : 상속

  • 전부다 뒤갈아 엎는 재정의
  • 살짝 덧붙이는 구형의 재정의

1. 메소드 이름
2. 매개변수 목록
3. 리턴타입
1 ~ 3까지는 같아야 함

4. 접근지정자 같거나 넓게 (넓어짐)
5. throws 구문 예외 같거나 하위타입으로 or 안던지거나 (좁아짐)

this

  • non-static 영역(instance 메소드, 생성자, instance initializer)에서 사용함.
  • 현재 생성중인, 실행중인 그 객체 자기자신을 일컫음.

사용법

  1. 지역변수와 인스턴스변수를 구분하기 위해서
ex)
void setName(String name){
   this.name=name;
}
  1. 생성자가 오버로딩된 경우, 자신의 또 다른 생성자를 호출 시 this를 부를 수 있다.
ex)
this();
  1. 자기 자신의 객체를 메소드의 매개변수로 전달하거나 리턴하기 위해서
ex) return
XXX(){
   return this;
}

ex) 매개변수 전달
YYY(){
   obj.zzz(this);
}
main(){
  Person p1 = new Person("김재환", 25);
  Person p2 = new Person("나준엽", 24);

  p1.setAge(26);
  p2.setAge(25);
}

Super

  • this와 마찬가지로 non-static 영역(instance 메소드, 생성자, instance initializer)에서 사용함.
  • 현재 생성중인, 실행중인 객체의 부모를 의미하도록 사용하는 논리적인 개념

사용법

  1. 자신의 메소드와 부모의 메소드를 구분하기 위해 사용(메소드 재정의 상황)
this.XXX()
super.XXX()
메소드 말고 멤버는 개념적으로 구분하지 않음
부모의 멤버는 자식에게도 있기 때문
  1. 자식의 생성자에서 부모 생성자를 명시적으로 호출하기 위해 사용
super(  );

this의 3번 개념은 super에 없다. (있을 필요가 없다.)

다형성

상속이 전제조건!

형태가 다양한 성질 => 다양한 형태를 가질 수 있다.

  • 객체다형성 : Type다형성

  • 메소드다형성 : 다중정의(오버로딩), 재정의(오버라이딩)

Type 다형성

Object <- Employee <- Engineer
 big ----------------- small
 
 Engineer e1 = new Engineer();
 Employee e2 = new Engineer();
 Object e3 = new Engineer();
 
 big >= small
 잔 = 내용물
 커피잔 = 커피
 텀블러(with빨대) = 커피
 
 잔의 형태에 따라 커피마시는 방식이 결정된다.
 즉, 객체를 어디에 담느냐에 따라 객체의 사용방법이 달라진다.

 만약 Object에 a, Employee에 b, Engineer에 c가 선언되어 있다고 할 때,
 e3.a
 e2.a, e2.b
 e1.a, e1.b, e1.c 사용가능.

다형성을 사용(활용)하는 경우

  1. 이형 집합 배열
만약 Engineer와 Manager등 다른 직무의 직원 총 100명의 샐러리를 관리할 리스트를 생성할 때,

Employee[] list = new Employee[100];
  1. 매개변수 다형성
Engineer와 Manager등 다양한 직무의 직원들을 매개변수로 받아야 할 때,

XXX(Employee e)

"직원들 모이세요" -> "거기서 직원들 공통적인 이야기를 해야지, 엔지니어 or 매니저 이야기 하면 안됨"
  1. 리턴타입 다형성
경우에 따라 리턴타입을 다르게 전달해야 할 때,
Employee XXX(){
   if(...) return new Engineer();
   else return new Manager();
}

동적바인딩

동적바인딩(Run-time) <-> 정적바인딩(Compile-time)

컴파일시에 컴파일러가 인지한 객체와 런타임시 실제 객체를 다르게 인지

Employee e = new Engineer();
e.getInfo();
ㄴ c/t : Employee
ㄴ r/t : Engineer

Employee에 정의된 getInfo()를 
Engineer에서 getInfo()를 오버라이딩 했을 때,

Employee e = new Engineer();에서 
e는 Engineer에 없는 메소드는 사용하지 못하지만
유일하게 Engineer가 영향을 주는것은 오버라이딩된 메소드이다.
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