메소드의 개념

메소드(method)

자바에서 클래스는 멤버로 속성을 표현하는 필드와 기능을 표현하는 메소드를 가진다. 그 중에서 메소드란 어떠한 특정 작업을 수행하기 위한 명령문의 집합이다.

메소드의 사용 목적

클래스에서 메소드를 사용하는 이유는 다음과 같다.

1. 중복되는 코드의 반복적인 프로그래밍을 피할 수 있다.
2. 모듈화로 인해 코드의 가독성이 좋아진다.
3. 손쉽게 유지보수를 할 수 있다.

메소드의 정의

자바에서 메소드를 정의하는 방법은 다음과 같다.

접근제어자 반환타입 메소드이름(매개변수목록) { // 선언부
	// 구현부
}

1. 접근 제어자 : 해당 메소드에 접근할 수 있는 범위를 명시한다.
2. 반환 타입 : 메소드가 모든 작업을 마치고 반환하는 데이터의 타입을 명시한다.
3. 메소드 이름 : 메소드를 호출하기 위한 이름을 명시한다.
4. 매개변수 목록 : 메소드 호출 시에 전달되는 인수의 값을 저장할 변수들을 명시한다.
5. 구현부 : 메소드의 고유 기능을 수행하는 명령문의 집합이다.

메소드 시그니처란 메소드의 선언부에 명시되는 매개변수의 리스트를 가리킨다. 만약 두 메소드가 매개변수의 개수와 타입, 그 순서까지 모두 같다면, 이 두 메소드의 시그니처는 같다고 할 수 있다.

메소드 호출

자바에서 위와 같은 방법으로 정의한 메소드는 멤버 참조 연산자(.)를 사용하여 호출할 수 있다.

자바에서 메소드를 호출하는 방법은 다음과 같다.

1. 객체참조변수이름.메소드이름(); // 매개변수가 없는 메소드의 호출
2. 객체참조변수이름.메소드이름(인수1,인수2,...); // 매개변수가 있는 메소드의 호출

생성자

인스턴스 변수의 초기화

클래스를 가지고 객첼글 생성하면, 해당 객체는 메모리에 즉시 생성된다.
하지만 이렇게 생성된 객체는 모든 인스턴스 변수가 아직 초기화되지 않은 상태이다.

자바에서 클래스 변수와 인스턴스 변수는 별도로 초기화하지 않으면 다음 값으로 자동 초기화된다.

변수의 타입	초깃값
char	'\u0000'
byte,short,int	0
long	0L
float	0.0F
double	0.0 또는 0.0D
boolean	false
배열, 인스턴스 등	null

하지만 사용자가 원하는 값으로 인스턴스 변수를 초기화하려면, 일반적인 초기화 방식으로는 초기화할 수 없다. 인스턴스 변수 중에는 private 변수도 있으며, 이러한 private 변수에는 사용자나 프로그램이 직접 접근할 수 없기 때문이다.

따라서 private 인스턴스 변수에도 접근할 수 있는 초기화만을 위한 public 메소드가 필요하다. 이러한 초기화만을 위한 메소드는 객체가 생성된 후부터 사용되기 전까지 반드시 인스턴스 변수의 초기화를 위해 호출되어야 한다.

생성자(constructor)

자바에서는 객체의 생성과 동시에 인스턴스 변수를 원하는 값으로 초기화할 수 있는 생성자라는 메소드를 제공한다. 자바에서 생성자의 이름은 해당 클래스의 이름과 같아야 한다.

이러한 생성자는 다음과 같은 특징을 가진다.

1. 생성자는 반환값이 없지만, 반환 타입을 void 형으로 선언하지 않는다.
2. 생성자는 초기화를 위한 데이터를 인수로 전달받을 수 있다.
3. 객체를 초기화하는 방법이 여러 개 존재할 경우에는 하나의 클래스가 여러 개의 생성자를 가질 수 있다. 즉, 생성자도 하나의 메소드이므로, 메소드 오버로딩이 가능하다는 의미이다.

생성자의 선언

자바에서 클래스 생성자를 선언하는 문법은 다음과 같다.

1. 클래스이름() {...}	// 매개변수가 없는 생성자 선언
2. 클래스이름(인수1, 인수2, ...) { ... }	// 매개변수가 있는 생성자 선언

위와 같이 생성자 중에는 매개변수를 전달받아 인스턴스 변수를 초기화하는 생성자도 선언할 수 있다.

클래스의 생성자는 어떠한 반환값도 명시하지 않는다.

생성자의 호출

자바에서는 new 키워드를 사용해 객체를 생성할 때 자동으로 생성자가 호출된다.

기본 생성자(default constructor)

자바의 모든 클래스에는 하나 이상의 생성자가 정의되어 있어야 한다. 하지만 특별히 생성자를 정의하지 않아도 자바 컴파일러가 기본 생성자라는 것을 기본적으로 제공해주기 때문에 인스턴스를 생성할 수 있다. 기본 생성자는 매개변수를 하나도 가지지 않으며, 아무런 명령어도 포함하고 있지 않다.

자바 컴파일러는 컴파일 시 클래스에 생성자가 하나도 정의되어 있지 않으면, 자동으로 다음과 같은 기본 생성자를 추가합니다.
클래스이름() {}

위와 같이 기본 생성자는 어떠한 매개변수도 전달받지 않으며, 기본적으로 아무런 동작도 하지 않는다.

인스턴스 변수의 초기화는 생성자를 사용하여 수행할 수도 있지만, 클래스 필드에서 바로 수행할 수도 있다.

만약 매개변수를 가지는 생성자를 하나라도 정의했다면, 기본 생성자는 자동으로 추가되지 않는다. 따라서 매개변수를 가지는 생성자를 하나 이상 정의한 후 기본 생성자를 호출하면 오류가 발생한다.

this와 this()

this 참조 변수

this 참조 변수는 인스턴스가 바로 자기 자신을 참조하는 데 사용하는 변수이다. 이러한 this 참조 변수는 해당 인스턴스의 주소를 가리키고 있다.

다음 예제는 Car 클래스의 생성자를 나타낸 예제이다.

class Car {
    private String modelName;
    private int modelYear;
    private String color;
    private int maxSpeed;
    private int currentSpeed;

    Car(String modelName, int modelYear, String color, int maxSpeed) {
        this.modelName = modelName;
        this.modelYear = modelYear;
        this.color = color;
        this.maxSpeed = maxSpeed;
        this.currentSpeed = 0;
    }
    ...
}

위의 예제처럼 생성자의 매개변수 이름과 인스턴스 변수의 이름이 같을 경우에는 인스턴스 변수 앞에 this 키워드를 붙여 구분해야만 한다.

이렇게 자바에서는 this 참조 변수를 사용하여 인스턴스 변수에 접근할 수 있다. 이러한 this 참조 변수를 사용할 수 있는 영역은 인스턴스 메소드뿐이며, 클래스 메소드에서는 사용할 수 없다. 모든 인스턴스 메소드에는 this 참조 변수가 숨겨진 지역 변수로 존재하고 있다.

this() 메소드

this() 메소드는 생성자 내부에서만 사용할 수 있으며, 같은 클래스의 다른 생성자를 호출할 때 사용한다. this() 메소드에 인수를 전달하면, 생성자 중에서 메소드 시그니처가 일치하는 다른 생성자를 찾아 호출해준다.

단, 한 생성자에서 다른 생성자를 호출할 때에는 반드시 해당 생성자의 첫 줄에서만 호출할 수 있다.

메소드 오버로딩

메소드 시그니처(method signature)

메소드 오버로딩의 핵심은 바로 메소드 시그니처에 있다. 메소드 시그니처란 메소드의 선언부에 명시되는 매개변수의 리스트를 가리킨다.

만약 두 메소드가 매개변수와 개수와 타입, 그 순서까지 모두 같다면, 이 두 메소드의 시그니처는 같다고 할 수 있다.

메소드 오버로딩(method overloading)

메소드 오버로딩이란 같은 이름의 메소드를 중복하여 정의하는 것을 의미한다.

자바에서는 원래 한 클래스 내에 같은 이름의 메소드를 둘 이상 가질 수 없지만, 매개변수의 개수나 타입을 다르게 하면, 하나의 이름으로 메소드를 작성할 수 있다. 즉, 메소드 오버로딩은 서로 다른 시그니처를 갖는 여러 메소드를 같은 이름으로 정의하는 것이라고 할 수 있다.

메소드 오버로딩을 사용함으로써 메소드에 사용되는 이름을 절약할 수 있다. 또한, 메소드를 호출할 때 전달해야 할 매개변수의 타입이나 개수에 대해 크게 신경을 쓰지 않고 호출할 수 있게 된다. 메소드 오버로딩은 객체 지향 프로그래밍의 특징 중 하나인 다형성(polymorphism)을 구현하는 방법 중 하나이다.

메소드 오버로딩의 조건

자바에서는 메소드 오버로딩이 성립하기 위해서는 다음과 같은 조건을 만족해야 한다.

1. 메소드의 이름이 같아야 한다.
2. 메소드의 시그니처, 즉 매개변수의 개수 또는 타입이 달라야 한다.

메소드 오버로딩은 반환 타입과는 관계가 없다. 만약 메소드의 시그니처는 같은데 반환 타입만이 다른 경우에는 오버로딩이 성립하지 않는다.

재귀 호출

재귀 호출(recursive call)

재귀 호출이란 메소드 내부에서 해당 메소드가 또 다시 호출되는 것을 의미한다. 이러한 재귀 호출은 자기가 자신을 계속해서 호출하므로, 탈출 조건을 반드시 포함시켜야 한다.

재귀 호출의 개념

재귀 호출을 사용해 1부터 n까지의 합을 구하는 메소드를 만들어보자.

먼저, 만들고자 하는 메소드의 의사 코드(pseudo code)부터 작성해보면 다음과 같다.

시작
	1. n이 1이 아니면, n과 1부터 (n-1)까지의 합을 더한 값을 반환함.
    2. n이 1이면, 그냥 1을 반환함.
끝

위와 같은 의사 코드를 재귀 호출을 이용한 자바 코드로 옮기면 다음과 같다.

int recursiveSum(int n) {
	if (n == 1) {	// n이 1이면, 그냥 1을 반환함
    	return 1;
    }
    return n + recursiveSum(n - 1);	// n이 1이 아니면, n을 1부터 (n - 1)까지의 합과 더한 값을 반환함
}

위의 코드에서 if문이 존재하지 않으면, 실행 직후 스택 오버플로우에 의해 종료될 것이다. 따라서 if문처럼 재귀 호출을 중단하기 위한 조건문을 반드시 포함해야 한다.