클래스, 객체, 인스턴스?

• 객체(Object) : 소프트웨어 세계에 구현할 대상, 속성과 기능을 가지는 프로그램 단위, ‘클래스의 인스턴스’라고 도 함
• 클래스(Class) : 객체를 찍어내기 위한 틀, 설계도
• 인스턴스(instance) : 클래스를 바탕으로 실체화되어 메모리에 할당된 실체

객체 vs 인스턴스 차이
→ 클래스의 타입으로 선언되었을 때 객체라 부르고, 그 객체가 메모리에 할당되어 실제 사용될 때 인스턴스라고 부름

클래스 (class)

클래스

• class 키워드로 선언

필드와 메소드

• 필드(field) : 객체 내 멤버 변수
• 메소드(method) : 함수, 객체의 행동을 구현

접근지정자

1) public : 어디서든 접근 허용
2) protected : 상속관계에 놓여있을 때, 유도 클래스에서의 접근 허용
3) private : 클래스 내 (클래스 내에 정의된 함수) 에서만 접근 허용
4) 디폴트 : 접근지정자 생략

생성자

• 클래스의 이름과 동일한 특별 메소드
• 각 객체가 생성될 때 자동으로 한 번 호출됨

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객체 생성

new 키워드로 생성

객체 멤버 접근

레퍼런스.멤버

//Circle 클래스 이름

//객체 생성 - new 사용
Circle pizza;
pizza = new Circle();

//객체 멤버 접근 - (.)연산자
pizza.radius=10;
pizza.name="피자";

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생성자

객체가 생성될 때 초기화를 위해 실행되는 메소드.

• 각 객체마다 객체 생성 시 자동으로 한 번 호출된다
• 클래스 이름과 반드시 동일해야한다
• 리턴타입을 지정할 수 X
• 개발자가 생성자를 작성하지 않았다면 컴파일러가 자동으로 기본 생성자를 삽입해 호출한다

default constructor (기본 생성자)

형태 = ClassName() { } - 파라미터 및 중괄호 내부 없음

매개변수가 없고 아무 작업 없이 리턴하는 생성자(String은 null, int는 0...), 클래스에 생성자가 하나도 선언되지 않았을 경우 컴파일러에 의해 자동 삽입됨
(하나라도 선언 되었다면 자동 삽입 X)

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레퍼런스

자바 타입의 큰 범주, 즉 카테고리

자바에서 변수형은 두가지로 나뉜다

1) 레퍼런스형(reference type) : 값을 변수에 대입하지만 변수는 참조값(메모리상)을 가지고 있지 값을 직접 들고 있지는 않는 형태
-> String, 클래스, 인터페이스, 배열, 열거형 ...

2) 기본형(primitives type) : 값을 변수에 대입하여 사용하는 형태
-> int, double, boolean, char ...

Student std = new Student("홍길동", 18);

• 이 경우 Student 는 '레퍼런스 타입(클래스 타입)' / std는 '레퍼런스 변수' 라고 부름
• 레퍼런스형은 대문자로 시작함 (String, Student ...) / 기본형은 소문자로 시작함 (int, double ...)

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this 레퍼런스

객체 자신에 대한 레퍼런스, this.멤버

[주로 쓰이는 경우]
1. 객체의 멤버 변수와 메소드 변수 혹은 메소드의 매개변수와 이름이 같을 때
2. 다른 메소드 호출 시 객체 자신의 레퍼런스를 전달할 때
3. 메소드가 객체 자신의 레퍼런스를 반환할 때

//문제
Cook c = new Cook("케이크", 15000);

class Cook {
  private String name;
  private int price;
  
  public Cook(String name, int price) {
    name = name; // 인스턴스 변수 name 초기화(X) -> 파라미터 자기 자신한테 대입하는 것으로 인식
    price = price; // 인스턴스 변수 price 초기화(X) -> 파라미터 자기 자신한테 대입하는 것으로 인식
  }
}

매개변수로 들어온 name과 price 자기 자신에게 대입하는 것으로 수행되기 때문에 클래스 내 인스턴스 변수가 초기화되지 않음. 따라서 이 경우 this 레퍼런스를 사용!

//해결
Cook c = new Cook("케이크", 15000);

class Cook {
  private String name;
  private int price;
  
  public Cook(String name, int price) {
    this.name = name; // 인스턴스 변수 name 초기화(O)
    this.price = price; // 인스턴스 변수 price 초기화(O)
  }
}

this() 다른 생성자 호출

• 클래스 내의 다른 생성자 호출
• 생성자 내에서만 사용 가능
• 반드시 생성자 코드의 제일 처음에 수행

public Book(String title){
	this(title, "작자미상");
}

public Book(String title, String author){
	this.title = title;
    this.author = author;
}

//main 내 코드 중
Book loveStory = new Book("춘향전");
//1번 생성자로 갔다가 2번 생성자로 옮겨져 "춘향전 작자미상" 이 된다.

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메소드 (method)

• 자바의 모든 메소드는 반드시 클래스 안에 있어야 함 (캡슐화 원칙)

인자 전달 방식

1. 기본 타입의 값 전달

• 값이 복사되어 전달
• 메소드의 매개변수가 변경되어도 호출한 실인자 값은 변경되지 않음 ('값에 의한 호출' 이기 때문)

2. 객체 혹은 배열 전달]

• 객체나 배열의 레퍼런스만 전달, 즉 통째로 복사되는 것이 아님
• 실인자 객체나 배열 공유 (참조에 의한 호출)

메소드 오버로딩 (Overloading)

이름이 같은 메소드를 작성할 수 있다

• 단, 매개변수의 개수나 타입이 서로 달라야함 (리턴 타입은 상관 X)

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객체 소멸

new 에 의해 할당된 객체 메모리를 가용 메모리로 되돌려주는 행위

• 자바에서는 임의로 객체를 소멸할 수 없음! (개발자 : "오히려좋아")

가비지 컬렉션

가비지 : 가리키는 레퍼런스가 하나도 없는 객체 (사용할 수 없게 된 메모리)

가비지 컬렉션 : 자바 가상 기계의 '가비지 컬렉터'가 자동으로 가비지 수집 반환

• 개발자에 의해 강제로 가비지 컬렉션을 호출할 수 있다. System.gc()

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접근 지정자

1) private : 동일 클래스 내에서만 접근 허용
2) protected : 같은 패키지 내 모든 클래스에서 접근 허용 및 상속 받은 서브 클래스는 다른 패키지에 있어도 접근 가능
3) public : 다른 모든 클래스에서 접근 허용
4) default (접근지정자 생략) : package-private라고도 함. 같은 패키지의 클래스에만 접근 허용

getter(), setter()

private으로 선언된 필드는 어떻게 접근하는가?

• getter() : private 필드를 반환(get)
• setter() : private 필드를 변경(set)

1. 게터(getter) : private 필드를 우회적으로 접근(read)하게 함

• private 필드를 반환한다 -> return balance
• 접근지정자는 public -> public int getBalance()
• 메소드명은 get + 필드명 으로 한다 -> getBalance()

class Bank {
	private int balance;
    
    public int getBalance() {
    	return balance;
    }
}

2. 세터(setter) : private 필드를 우회적으로 변경(write)함

• private 필드를 변경한다
• 접근지정자는 public
• 메소드명은 set + 필드명 으로 한다

class Bank {
	private int balance;
    
    public void setBalance(int price) {
    	balance = price;
    }
}

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static

non-static 의 특성

한 마디로 공유 안함.

1) 공간적 특성 : 멤버들은 객체마다 독립적으로 별도 존재 ('인스턴스 멤버' 라고 부름)
2) 시간적 특성 : 필드와 메소드는 객체 생성 후 사용 가능
3) 비공유 특성 : 멤버들은 다른 객체에 의해 공유되지 않고 배타적

static

'공유'의 개념이 담긴 키워드 (클래스의 모든 객체들에서 공유됨)

객체마다 생기는 것이 아니라 클래스 당 하나만 생성됨, 클래스 멤버라고도 부름
객체를 생성하지 않고도 사용 가능

한 마디로 공유함.

[특성]
1) 공간적 특성 : static 멤버들은 클래스 당 하나만 생성 ('클래스 멤버' 라고 부름)
2) 시간적 특성 : static 멤버들은 클래스가 로딩될 때 공간 할당
3) 공유의 특성 : static 멤버들은 동일한 클래스의 모든 객체에 의해 공유

class StaticSample {
//non-static
int n; // non-static 필드
void g() {...} // non-static 메소드

//static
static int m; // static 필드
static void f() {...} // static 메소드
}

static 멤버 접근

1. 객체의 멤버로 접근

Circle c1;
c1.m; //static m

2. 클래스의 멤버로 접근 - 객체 없어도 수행 가능

Circle.m; //static m

static의 활용

1. 전역 변수와 전역 함수를 만들 때 활용

• static 멤버를 가진 클래스 사례
  • Math 클래스 : java.lang.Math
    1) 모든 필드와 메소드가 public static으로 선언
    2) 다른 모든 클래스에서 사용할 수 있음

2. 공유 멤버를 작성할 때

• static 필드나 메소드는 하나만 생성. 클래스의 객체들 공유

static 메소드의 제약 조건

1. static 메소드는 non-static 멤버 접근할 수 없음

• 객체가 생성되지 않은 상황에서도 static 메소드는 실행 가능하기에 static 메소드에서 non-static 메소드와 필드 사용 불가
• 반대로, non-static 메소드에서 static 사용은 가능

2. static 메소드는 this 사용불가!

• static 메소드는 객체가 생성되지 않은 상황에서도 호출이 가능하므로, 현재 객체를 가리키는 this 레퍼런스를 사용할 수 없음

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final 클래스와 메소드

final 클래스

클래스 상속 불가

final class FinalClass {
.....
}
class SubClass extends FinalClass { // 컴파일 오류. FinalClass 상속 불가
.....
}

final 메소드

오버라이딩 불가

public class SuperClass {
	protected final int finalMethod() { ... }
}

class SubClass extends SuperClass { // SubClass가 SuperClass 상속
	protected int finalMethod() { ... } // 컴파일 오류, 오버라이딩 할 수 없음
}

+) 오버라이딩이란?
오버로딩(overloading)이란 서로 다른 시그니처를 갖는 여러 메소드를 하나의 이름으로 정의하는 것이었습니다.

오버라이딩(overriding)이란 상속 관계에 있는 부모 클래스에서 이미 정의된 메소드를 자식 클래스에서 같은 시그니쳐를 갖는 메소드로 다시 정의하는 것이라고 할 수 있습니다.

final 필드

final 필드, 상수 선언

• 상수를 선언할 때 사용

class SharedClass{
	public static final double PI = 3.14;
}

• 상수 필드는 선언 시 초기값 지정해야함
• 상수 필드는 실행 중 값 변경 불가