[STUDY] 231212 | Java | 클래스(Class), 접근제한자(Access Modifier), 메소드 오버로딩(Method overloading)

💻 클래스(Class)

📌 클래스와 객체(인스턴스)

• 클래스 : 설계도
• 클래스를 통해 실체를 만듦-> 객체

📌 클래스의 구성요소

• 데이터(변수)와 기능(메소드)
• 생성자 : 객체 생성 시 변수에 대한 초길값을 할당
• 객체 생성문법 : 클래스명 객체명 = new 생성자();

📌 클래스의 변수와 메소드 접근 방법

• setter : 클래스에서 선언된 맴버변수 각각의 데이터를 변경하기 위해 선언하는 메소드
  ex> stuName -> setStuName()
• getter : 클래스에서 선언된 맴버변수 각각의 데이터를 읽어오는(리턴) 메소드

💻 접근제한자(Access Modifier)

• 변수나 메소드 혹은 클래스에 접근할 수 있는 영역
• 클래스 및 인터페이스, 멤버의 접근을 제한하기 위해 사용되는 기능
  • 클래스와 인터페이스를 다른 패키지에서 사용하지 못하도록 막을 때, 객체 생성을 막기 위해 생성자를 호출하지 못하게 하거나 필드, 메소드를 사용하지 못하도록 막아야 하는 경우 등에 사용함.

📌 접근제한자 종류

• public: 외부 클래스가 자유롭게 사용할 수 있도록 함. - 변수나 메소드를 같은 프로젝트 내에서 접근 가능
• protected 접근: 같은 패키지 또는 자식 클래스에서 사용할 수 있도록 함.
• private: 단어 뜻 그대로 개인적인 것이라 외부에서 사용될 수 없도록 함. - 변수나 메소드를 선언한 클래스 내에서만 접근 가능
  *위 세 가지 접근 제한자가 적용되지 않으면 default 접근 제한을 가짐
• default: 같은 패키지에 소속된 클래스에서만 사용할 수 있도록 함. - 변수나 메소드를 선언간 같은 패키지 내에서만 접근 가능
  

(출처: https://hongong.hanbit.co.kr/%EC%9E%90%EB%B0%94-%EC%A0%91%EA%B7%BC-%EC%A0%9C%ED%95%9C%EC%9E%90%EC%9D%98-%EC%A2%85%EB%A5%98%EC%99%80-%EC%B0%A8%EC%9D%B4public-protected-private/)

접근제한자 예제

public class Circle {
    private int rad; //반지름
    //생성자 앞에도 접근제한자가 있음
    public Circle(){
    }
    //원의 넓이를 리턴하는 메소드
    //3.14 * 반지름 * 반지름
    public double getArea(){
        return 3.14 * rad * rad;
    }
    //rad 값을 전달되는 매개변수로 변경하는 메소드 setter
    public void setRad(int rad){
        this.rad = rad < 0 ? 0 : rad;
        if(rad < 0){
            this.rad = 0;
        }
        else {
            this.rad = rad;
        }
    }

public class CircleTest {
    public static void main(String[] args) {
        Circle c1 = new Circle(); //생성자
        //반지름의 값을 변경
//        c1.rad = 5;
//        c1.setRad(5);
    }
}

💻 메소드 오버로딩(method overloading)

• 같은 이름의 메소드를 중복하여 정의하는 것
• 자바에서는 원칙적으로 한 클래스 내에 같은 이름의 메소드를 둘 이상 가질 수 없음(메소드명은 중복될 수 없음) ➡️ 하지만 매개변수의 정보(개수/자료형-타입)를 다르게 하면 하나의 이름으로 메소드를 작성할 수 있다.(메소드명을 중복으로 만들 수 있다.) 메소드 오버로딩은 서로 다른 시그니처를 갖는 여러 메소드를 같은 이름으로 정의하는 것.
• 메소드 오버로딩을 사용함으로써 메소드에 사용되는 이름을 절약할 수 있음. 또한 메소드 호출 시 전달해야할 매개변수 타입, 개수에 크게 신경쓰지않고 호출할 수 있게 됨.
• 메소드 오버로딩의 대표적인 예: println() 메소드
  • println() 메소드는 전달받는 매개변수의 타입에 따라 다음과 같이 다양한 원형 중에서 적절한 원형을 호출하게 됨.

메소드 오버로딩 예제

public class Printer {
    int number;
    //모든 클래스는 객체 생성 시 반드시 생성자가 필요하다.
    //민약 클래스 안에 생성자를 하나도 구현하지 않으면
    //기본 생성자를 자동으로 만들어준다.
    public Printer(int a){
        number = 10;
    }
    public Printer(int a, int b){
        number = a;
    }
    public Printer(String a){
    }
}

public class PrinterTest {
    public static void main(String[] args) {
//        Printer p1 = new Printer();
//        System.out.println(p1.number);
//
//        Printer p2 = new Printer(5);
//        System.out.println(p2.number);
    }
}

📌 예제 풀이

예제 1.

• 1. Member 클래스는 필드로 이름, 아이디, 비밀번호를 갖는다. 모든 필드를 선언하고, 각 필드에 대한 setter와 getter를 만들어라.
• 2. 모든 필드의 값을 출력하는 displayInfo() 메소드를 만들어라.
• 3. 실행 클래스를 만들어 이름을 ‘자바’, 아이디는 ‘java’, 비밀번호는 ‘123’으로 변경하고 출력메소드를 사용하여 결과를 확인하여라.

public class Member1 {
    private String name;
    private String id;
    private String pw;
    //setter
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public void setId(String id) {
        this.id = id;
    }
    public void setPw(String pw) {
        this.pw = pw;
    }
    //getter
    public String getName() {
        return name;
    }
    public String getId() {
        return id;
    }
    public String getPw() {
        return pw;
    }
    public void displayInfo(){
        System.out.println("이름 : " + name);
        System.out.println("아이디 : " + id);
        System.out.println("비밀번호 : " + pw);
    }
}

public class Member1Test {
    public static void main(String[] args) {
        Member1 m1 = new Member1();
        m1.setName("김자바");
        m1.setId("java");
        m1.setPw("12345");
        m1.displayInfo();
    }
}

예제 2.

public class Member2 {
    private String name;
    private String id;
    private String pw;
    private int age;
//    public Member2(String name, String id){
//        this.name = name;
//        this.id = id;
//    }
    //setter
    public void setName(String name){
        this.name = name;
    }
    public void setId(String id){
        this.id = id;
    }
    public void setPw(String pw){
        this.pw = pw;
    }
    public void setAge(int age){
        this.age = age;
    }
    //getter
    public String getName(){
        return name;
    }
    public String getId(){
        return id;
    }
    public String getPw(){
        return pw;
    }
    public int getAge(){
        return age;
    }
}

public class Member2Test {
    public static void main(String[] args) {
        Member2 m1 = new Member2();
        m1.setName("홍길동");
        m1.setId("hong");
        m1.setName("강자바");
        m1.setId("java");
    }
}

예제 3.

public class MemberService {
    public boolean login(String id, String pw){
        //id가 "hong"이고, password가 "12345" 일 때 true
        if(id.equals("hong") && pw.equals("12345")){
            return true;
        }
        else {
            return false;
        }
        //삼항연산자
        //1. return id.equals("hong") && pw.equals("12345") ? true : false;
        //2. return id.equals("hong") && pw.equals("12345");
    }
    public void logout(String id){
        System.out.println("로그아웃 되었습니다.");
    }
}

public class MemberServiceExample {
    public static void main(String[] args) {
        MemberService memberService = new MemberService();
        boolean reault = memberService.login("hong", "12345");
        if(reault){
            System.out.println("로그인 되었습니다.");
            memberService.logout("hong");
        }
        else{
            System.out.println("id 또는 pw가 올바르지 않습니다.");
        }
    }
}

예제 4.

public class Stu {
    String name;
    int stuNum;
    public void printInfo(){
        System.out.println("name : " + name);
        System.out.println("student number : " + stuNum);
    }
}

public class School {
    String schoolName;
    Stu stu;
    public void printSchollInfo(){
        System.out.println("학교명 : " + schoolName);
        stu.printInfo();
    }
}

public class StuTest {
    public static void main(String[] args) {
        Stu s1 = new Stu();
        s1.name = "김자바";
        Stu s2 = s1;
        System.out.println(s1.name);//김자바
        System.out.println(s2.name);//김자바
        s2.name = "홍길동";
        System.out.println(s1.name);//홍길동
        System.out.println(s2.name);//홍길동
    }
}

예제 5.

• Student 클래스를 아래의 문제를 풀면서 완성하시오.
• Student 클래스는 이름, 나이, 주소, 학번, 연락처를 멤버로 가지고 있습니다. 각각의 멤버를 선언하고 모든 멤버를 초기화 하는 메소드를 만드세요.
• Student 클래스에서 멤버 각각의 값을 변경하는 메소드를 만드세요.
• Student 클래스에서 각각의 멤버 값을 리턴하는 메소드를 만드세요.
• Student 클래스에 모든 멤버의 값을 출력하는 메소드를 만드세요.

public class Student2 {
    //멤버
    String name;
    int age;
    String arrd;
    int stuNum;
    String phnNum;
    //생성자
    public Student2(){
        name = "정보없음";
        age = 0;
        arrd = "정보없음";
        stuNum = 000000;
        phnNum = "010-0000-0000";
    }
    //모든 멤버 초기화
    public void initStu(){
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.arrd = arrd;
        this.stuNum = stuNum;
        this.phnNum = phnNum;
    }
    //멤버 각각의 값을 변경하는 메소드
    public void setName(String name1){this.name = name1;}
    public void setAge(int age1){this.age = age1;}
    public void setArrd(String arrd1){this.arrd = arrd1;}
    public void setStuNum(int stuNum1){this.stuNum = stuNum1;}
    public void setPhnNum(String phnNum1){this.phnNum = phnNum1;}
    //각각의 멤버 값을 리턴하는 메소드
    public String getName() {
        return name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public String getArrd() {
        return arrd;
    }
    public int getStuNum() {
        return stuNum;
    }
    public String getPhnNum() {
        return phnNum;
    }
    //출력
    public void printStu(){
        System.out.println("이름 : " + name);
        System.out.println("나이 : " + age);
        System.out.println("주소 : " + arrd);
        System.out.println("학번 : " + stuNum);
        System.out.println("연락처 : " + phnNum);
    }
}

public class Student2Test {
    public static void main(String[] args) {
        Student2 s = new Student2();
        s.printStu();
        //학생 정보 변경
        s.name = "김자바";
        s.age = 29;
        s.stuNum = 20140933;
        s.printStu();
    }
}

예제 6.

public class Rectangle {
    private int x1, y1, x2, y2;
    //기본생성자
    public Rectangle(){}
    public Rectangle(int x1, int y1, int x2, int y2){
        this.x1 = x1;
        this.y1 = y1;
        this.x2 = x2;
        this.y2 = y2;
    }
    public void set(int x1, int y1, int x2, int y2){
        this.x1 = x1;
        this.y1 = y1;
        this.x2 = x2;
        this.y2 = y2;
    }
    public int square(){
        return (x2-x1) * (y2-y1);
    }
    public void show(){
        //좌표: (10, 10), (20, 20)
        //넓이: 30
        System.out.println("좌표 : (" + x1 + ", " + y1 + "), (" + x2 + ", " + y2 + ")");
        System.out.println("넓이 : " + square());
    }
    public boolean equalse(Rectangle r){
        if(square() == r.square()){
            return true;
        }
        else {
            return false;
        }
    }
}

public class RectangleTest {
    public static void main(String[] args) {
        Rectangle r = new Rectangle();
        Rectangle s = new Rectangle(1, 2, 3, 4);
        r.show();
        s.show();
        System.out.println(s.square());
        r.set(-2, 2, -1, 4);
        r.show();
        System.out.println(r.square());
        if(r.equals(s))
            System.out.println("두 사각형의 넓이는 같습니다.");
    }
}

예제 7. 계산기

public class Add {
    private int a;
    private int b;
    public void setValue(int a, int b){
        this.a = a;
        this.b = b;
    }
    public int calculate(){
        return a + b;
    }
}

public class Sub {
    private int a;
    private int b;
    public void setValue(int a, int b){
        this.a = a;
        this.b = b;
    }
    public int calculate(){
        return a - b;
    }
}

public class Mul {
    private int a;
    private int b;
    public void setValue(int a, int b){
        this.a = a;
        this.b = b;
    }
    public int calculate(){
        return a * b;
    }
}

public class Div {
    private int a;
    private int b;
    public void setValue(int a, int b){
        this.a = a;
        this.b = b;
    }
    public int calculate(){
        return a / b;
    }
}

public class CalculaterTest {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("첫번째 수 : ");
        int num1 = sc.nextInt();
        System.out.println("두번째 수 : ");
        int num2 = sc.nextInt();
        System.out.println("연산자 : ");
        String oper = sc.next();
        switch (oper){
            case "+" :
                Add add = new Add();
                add.setValue(num1, num2);
                System.out.println(num1 + oper + num2 + " = " + add.calculate());
                break;
            case "-" :
                Sub sub = new Sub();
                sub.setValue(num1, num2);
                System.out.println(num1 + oper + num2 + " = " + sub.calculate());
                break;
            case "*" :
                Mul mul = new Mul();
                mul.setValue(num1, num2);
                System.out.println(num1 + oper + num2 + " = " + mul.calculate());
                break;
            case "/" :
                Div div = new Div();
                div.setValue(num1, num2);
                System.out.println(num1 + oper + num2 + " = " + div.calculate());
                break;
        }
    }
}

예제 8.

public class Monitor {
    private  String brand;
    private int price;
    private  String color;
    public Monitor(String brand, int price, String color) {
        this.brand = brand;
        this.price = price;
        this.color = color;
    }
    public void setBrand(String brand) {
        this.brand = brand;
    }
    public void setPrice(int price) {
        this.price = price;
    }
    public void setColor(String color) {
        this.color = color;
    }
    public String getBrand() {
        return brand;
    }
    public int getPrice() {
        return price;
    }
    public String getColor() {
        return color;
    }
    public void showInfo(){
        System.out.println("제조사 : " + brand);
        System.out.println("가격 : " + price);
        System.out.println("색상 : " + color);
    }
}

public class MonitorTest {
    public static void main(String[] args) {
        //Monitor 객체 5개를 저장할 수 있는 배열 생성
        Monitor[] monitors = new Monitor[5];
        //배열의 각 요소에 모니터 객체를 저장
        monitors[0] = new Monitor("삼성", 10000, "블랙");
        monitors[1] = new Monitor("삼성", 15000, "블랙");
        monitors[2] = new Monitor("엘지", 20000, "화이트");
        monitors[3] = new Monitor("엘지", 15000, "화이트");
        monitors[4] = new Monitor("엘지", 30000, "화이트");
        //Monitor m1 = new Monitor("삼성", 10000, "블랙");
        //monitors[0] = m1;
        //모니터의 모든 정보를 출력
//        for(int i = 0; i < monitors.length; i++){
//            monitors[i].showInfo();
//        }
        //모니터 중에서 제조사가 삼성인 모니터들의 정보를 출력
        for(int i = 0; i < monitors.length; i++){
            if(monitors[i].getBrand().equals("삼성")){
                monitors[i].showInfo();
            }
        }
        //for-each문
        for(Monitor monitor : monitors){
            if(monitor.getBrand().equals("삼성")){
                monitor.showInfo();
            }
        }
        //모니터의 모든 가격의 총합을 출력
        int sum = 0;
        for(int i = 0; i < monitors.length; i++){
            sum = sum + monitors[i].getPrice();
        }
        //가격이 20000인 모니터의 색상을 레드로 변경
        for(int i = 0; i < monitors.length; i++){
            if(monitors[i].getPrice() == 20000){
                monitors[i].setColor("레드");
            }
        }
    }
}

예제 9.

• 학생관리 프로그램을 만들어 보자. 학생관리 프로그램은 학생등록, 학생정보변경, 학생정보출력의 기능이 있다.(학생 최대 3명까지 가능)
• 해당 프로그램을 완성하기 위해 학생클래스와 학생관리 기능을 제공하는 클래스가 존재한다.
• 학생 클래스는 이름, 나이, 학점(A,B,C..), 연락처 정보를 가지고 있다.
• 학생관리 클래스는 학생등록, 학생정보변경(연락처), 학생정보출력의 기능이 있다.
• 추가적인 실행클래스(main메소드가 존재하는 클래스)를 만들어서 학생프로그램을 완성해보세요. 아래는 프로그램의 실행예시이다. 아래와 같이 프로그램이 실행될 수 있게 프로그램을 만들어보세요.
• 예시
  학생관리 프로그램을 실행합니다.
  1)학생등록 2)학생정보변경(연락처) 3)학생정보출력 4)모든학생정보출력 5)프로그램 종료 : 1
  학생 등록을 시작합니다. 학생 정보를 입력하세요.
  이름 : 홍길동
  나이 : 20
  연락처 : 010-0000-0000
  학점 : A
  1)학생등록 2)학생정보변경(연락처) 3)학생정보출력 4)모든학생정보출력 5)프로그램 종료 : 1
  이름 : 장길동
  나이 : 30
  연락처 : 010-0000-1111
  학점 : B
  1)학생등록 2)학생정보변경(연락처) 3)학생정보출력 4)모든학생정보출력 5)프로그램 종료 : 2
  학생의 연락처를 변경합니다.
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  1)학생등록 2)학생정보변경(연락처) 3)학생정보출력 4)모든학생정보출력 5)프로그램 종료 : 3
  정보를 열람할 학생 : 김자바
  해당하는 학생이 존재하지 않습니다. 다시 입력하세요.
  정보를 열람할 학생 : 홍길동
  요청하신 학생의 정보입니다.
  이름 : 홍길동, 나이 : 20, 연락처 : 010-0000-0000, 학점 : A
  1)학생등록 2)학생정보변경(연락처) 3)학생정보출력 4)모든학생정보출력 5)프로그램 종료 : : 1
  학생 등록을 시작합니다. 학생 정보를 입력하세요.
  이름 : 장길동
  나이 : 30
  연락처 : 010-1111-1111
  학점 : B
  1)학생등록 2)학생정보변경(연락처) 3)학생정보출력 4)모든학생정보출력 5)프로그램 종료 : 4
  모든 학생의 정보입니다. 현재 총 학생 수는 2명입니다.
  이름 : 홍길동, 나이 : 20, 학점 : A
  이름 : 장길동, 나이 : 30, 학점 : B
  1)학생등록 2)학생정보변경(연락처) 3)학생정보출력 4)모든학생정보출력 5)프로그램 종료 : 5
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• 출력 결과
  
• student

public class Student {
    private String name;
    private int age;
    private String grade;
    private String tel;
    public Student(String name, int age, String grade, String tel) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.grade = grade;
        this.tel = tel;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void showInfo(){
        System.out.println("이름 : " + name + ", 나이 : " + age + ", 학점 : " + grade + ", 연락처 : " + tel);
    }
}

• StudentManager

public class StudentManager {
    private Student[] students; //배열 선언
    private Scanner sc;
    private int index; //배열의 index를 저장
    //생성자
    public StudentManager(){
        //학생 3명이 저장될 공간 생성
        students = new Student[3];
        sc = new Scanner(System.in);
        index = 0;
    }
    //학생등록
    //키보드로 학생 정보를 입력받음
    //입력받은 정보로 학생 객체 생성
    //생성한 학생 객체를 배열에 저장
    public void regStudent(){
        if(index >= 3){
            System.out.println("더 이상 학생을 등록할 수 없습니다.");
        }
        else {
            System.out.println("학생 등록을 실행합니다. 학생정보를 입력하세요.");
            System.out.println("이름 : ");
            String name  = sc.next();
            System.out.println("나이 : ");
            int age  = sc.nextInt();
            System.out.println("학년 : ");
            String grade  = sc.next();
            System.out.println("연락처 : ");
            String tel = sc.next();
            //
            Student stu = new Student(name, age, grade, tel);
            students[index++] = stu;
        }
    }
    //학생정보변경(연락처)
    public void changeInfo(){
        System.out.println("학생 정보 변경 실행");
    }
    //학생정보출력(1명)
    public void showInfo(){
        boolean isFind = false; //참 또는 거짓을 저장
        while(!isFind){
            System.out.println("정보를 열람할 학생 : ");
            String name = sc.next();
            for(int i = 0; i < index; i++){
                if(students[i].getName().equals(name)){
                    System.out.println("요청하신 학생의 정보입니다.");
                    students[i].showInfo();
                    isFind = true;
                }
            }
            if(!isFind){
                System.out.println("해당하는 학생이 존재하지 않습니다. 다시 입력하세요.");
            }
        }
    }
    //학생정보출력(모든 학생)
    //학생 한 명의 정보를 출력 기능 *학생 수만큼 반복
    public void showInfoAll(){
        System.out.println("모든 학생의 정보입니다. 현재 총 학생 수는 " + index + "명입니다.");
        for(int i = 0; i < index ; i++){
            students[i].showInfo();
        }
    }
}

• test

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        StudentManager studentManager = new StudentManager();
        System.out.println("학생관리 프로그램을 실행합니다.");
        while(true) {
            System.out.println("1)학생등록  2)학생정보변경(연락처) 3)학생정보출력 4)모든학생정보출력  5)프로그램 종료");
            int option = sc.nextInt();
            switch(option){
                case 1:
                    studentManager.regStudent();
                    break;
                case 2:
                    studentManager.changeInfo();
                    break;
                case 3:
                    studentManager.showInfo();
                    break;
                case 4:
                    studentManager.showInfoAll();
                    break;
                case 5:
                    System.out.println("프로그램을 종료합니다.");
                    System.exit(0); //코드 실행 시 프로그램 종료
            }
        }
    }
}

🍀 회고

• 클래스가 완전히 다 이해되기도 전에 심화된 내용과 함께 엄청나게 많은 예제를 풀었더니 정신이 혼미하다 ... 확실하게 이해했냐고 물으면 NO...라고 답할 수 있겠다...🥲 아직 많이 어렵지만 자바 사용을 위해 정말 중요한 내용인게 느껴진다. 이해안되는 부분은 문제 풀이 소스코드라도 다시 읽어보고 있지만 한계가 있어, 다른 기술블로그와 인강을 좀 더 활용해야할 것 같다.