JAVA 자바 객체, 클래스, 메소드, 생성자

JAVA 2020. 8. 2. 21:15

🎯 자바 객체지향 프로그래밍의 개념과 클래스, 메소드, 생성자를 알아본다.

🔖 목차

객체지향 프로그래밍
클래스
메소드
생성자

객체지향 프로그래밍

`객체`는 모든 사물을 의미한다. 지금 내 앞에 있는 핸드폰, 컴퓨터, 책, 사람이 모두 객체이다.

현실세계에서 추출한 객체를 자바와 같은 프로그래밍 언어로 표현하는 개발방법을 객체지향 프로그래밍 이라고 한다.

객체모델링을 통해 현실세계에서 추출한 객체를 자바 언어로 프로그래밍하기 위해서 클래스 형태로 설계한다. 객체의 속성은 클래스의 인스턴스 변수로 표현하고, 객체의 동작은 클래스의 메서드로 표현한다.

설계된 클래스를 구현단계에서 사용하기 위해 객체 생성이 필요하다. 클래스를 메모리에 올리는 객체생성 작업을 인스턴스화라고 하며 메모리에 올라간 객체를 인스턴스라고 한다. 객체와 인스턴스는 같은 용어다.

클래스

지정자 class 클래스명{
  인스턴스변수 // 반드시 new로 쓴다
  메소드
  생성자
}

지정자

특정 목적을 위해 사용하는 키워드이며 일반 지정자(static, final, abstract)와 접근 지정자(public, private, default, protected)로 나뉜다. 생략할 경우 default가 되며 일반적으로 클래스는 public 접근지정자를 붙인다. 일반 지정자와 접근 지정자는 같이 사용가능하다.

클래스명

의미있고 간단한 명사형 이름을 사용한다. 첫글자는 대문자로 지정한다. Student Orange

인스턴스 변수

클래스의 구성요소인 속성값을 저장하는 용도이다. 변수명은 의미있는 명사형으로 소문자로 작성한다. 인스턴스 변수는 로컬 변수와 다르게 생성 후 초기화할 필요없이 자동으로 데이터형의 기본값이 설정된다.

메소드

자바는 함수를 메소드라고 부른다. 메소드는 객체의 동작과 기능을 담당한다. 인스턴스 변수에 저장된 데이터를 수정 및 조회할 수 있다. 메소드를 사용하기 위해선 반드시 클래스 객체 생성 후 메소드를 호출해야 한다.

메소드 생성과 사용

public class method_test {

  public void a_Method() {
  
    System.out.println("a_Method()호출_1");
    System.out.println("a_Method()호출_2");
    System.out.println("a_Method()호출_3");
    
  }// class 선언. 멤버메소드(함수) new 사용 생성
    
    
  public static void main(String[] args) {

    System.out.println("main시작==========");
    method_test test = new method_test(); //객체 생성
    test.a_Method(); //함수호출
    System.out.println("main종료=========");

  }

}

클래스 단에 public / 호출한 곳으로 돌아갈 값의 리턴타입 / 함수이름(받을 인자값)을 작성해 메소드를 만든다. 위의 메소드 정의를 해석해보면 아무대서나 접근가능한/ 수행만 하고 돌려주는 값이 없는 / 함수이름() 이라는 의미이다. void는 리턴타입이며 함수에 돌려주는 값이 없을 때 명시한다. 함수에 돌려줄 값이 있는 경우엔 데이터타입을 명시해야 한다. 이렇게 클래스 단에 선언된 멤버메소드를 실행하기 위해선 main메소드 안에서 객체생성을 해야한다.

모듈화

함수는 하나의 기능만 하나의 이름으로 만드는 게 좋다. 그래서 앞으로는 메소드를 다 분리해서 필요한 메소드를 main에서 불러다 쓸 것이다. 이것을 모듈화라고 한다. 코드가 1만줄 있을 때 이걸 전부 하나의 파일에 몰아넣으면 사용하기 불편해진다. 따라서 프로그램을 작은 프로그램으로 쪼개는 모듈화를 통해 코드를 쉽게 관리할 수 있고, 자주 사용하는 메소드는 계속 재활용할 수 있다. 하나하나 쪼개진 파일을 모듈이라고 부른다.

모듈화1. 학생 객체 생성과 사용

public class Student {
	String name;
	int age;
	String address;
}

학생들을 모델링해서 클래스를 만들어본다. 학생 객체의 속성으로 이름, 나이, 주소를 추출했다. 이 속성 정보들이 인스턴스 변수이다. 이제 이렇게 정의된 클래스를 사용하기 위해 객체생성이 필요하다.

public class TestStudent {

	public static void main(String[] args) {

		Student stu1 = new Student();
		Student stu2 = new Student();
		Student stu3 = new Student();

		stu1.name = "홍길동";
		stu1.age = 20;
		stu1.address = "서울";
		
		stu2.name = "이순신";
		stu2.age = 44;
		stu2.address = "부산";
		
		stu3.name = "유관순";
		stu3.age = 19;
		stu3.address = "경기";
	
		System.out.println(stu1.name);
		System.out.println(stu1.age);
		System.out.println(stu1.address);
		System.out.println(stu2.name);
		System.out.println(stu2.age);
		System.out.println(stu2.address);
		System.out.println(stu3.name);
		System.out.println(stu3.age);
		System.out.println(stu3.address);
	}

}

main메소드만을 사용하기 위한 테스트 클래스를 새로 만든다. 먼저 메인 함수 안에 Student 클래스의 객체를 생성하고, Student 클래스의 인스턴스 변수를 사용할 수 있도록 위치값을 저장하는 참조변수명을 stu1로 지어준다. 이 참조변수 뒤에 .(dot) 점을 찍으면 저쪽 클래스에서 내가 참조해서 사용할 수 있는 인스턴스변수와 메소드를 보여준다. 그 다음 모든 인스턴스 변수에 접근해 원하는 데이터값을 넣어주고 모든 데이터를 출력해본다.

private 접근제어자

public으로 정의된 멤버변수는 외부에서 접근이 가능한 반면, private은 외부에서 클래스 내부의 멤버변수나 메소드에 접근하지 못하게 감춰져 있는 상태로 클래스 내에서만 사용할 수 있다. 따라서 외부에서 필요한 경우 이 멤버변수들에 대한 public 메소드를 만들어서 접근해야 한다.

public class Student {
	
	private String name;
	private int age;
	private String address;

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}//멤버변수 name 값 설정함수
	
	public String getName() {
		return name;
	}//멤버변수 name값을 필요한 곳으로 보내주는 함수

}

메소드는 반드시 main에서 호출(caller method)되어야 수행(worker method)되는 방식이다. 수행에는 두가지 역할이 있다.

set변수명() set메소드는 인스턴스 변수에 저장된 데이터를 수정할 목적으로 사용된다. caller메소드가 인자에 데이터를 담아서 전달하면 set메소드가 파라미터로 전달받은 데이터를 인스턴스 변수에 저장하고 함수실행이 끝난다. 따라서 다시 caller로 반환하는 결과가 없으므로 return 키워드는 생략되었으며 이 경우엔 메소드의 리턴타입을 void로 정의해야 한다.

get변수명() get메소드는 인스턴스 변수의 데이터를 조회할 목적으로 사용한다. caller메소드에서 전달받는 값이 없기 때문에 파라미터를 쓸 필요 없다. 데이터 조회 후 실행 결과를 반환하기 위해 return 변수값을 명시하고, 메소드 리턴타입은 반환값의 데이터타입으로 지정한다. 변수명의 첫글자는 camel 표기 규칙에 따라 대문자로 작성한다. setName getAge

자신의 클래스에 있는 인스턴스 변수를 사용할 땐 this 키워드를 사용한다. this.name은 Student의 인스턴스변수인 name을 가리키며 this.name=name;은 그것을 set메소드 파라미터로 받은 값으로 설정한다는 의미다.

public class Student {
	private String name;
	private int age;
	private String address;

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}

	public String getName() {
		return name;
	}

	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}

	public int getAge() {
		return age;
	}

	public void setAddress(String address) {
		this.address = address;
	}

	public String getAddress() {
		return address;
	}
}

public class TestStudent {

	public static void main(String[] args) {
		
		Student stu1 = new Student();
		stu1.setName("홍길동");
		stu1.setAge(20);
		stu1.setAddress("서울");
		System.out.println(stu1.getName());
		System.out.println(stu1.getAge());
		System.out.println(stu1.getAddress());
        
		}

}

Student 클래스에 age, address 멤버변수에 접근할 수 있는 get, set 메소드를 추가로 만들고 TestStudent 클래스의 main메소드에 객체를 생성한다. Student 클래스를 참조하는 변수 stu1의 setter 메소드를 호출하고 파라미터에 데이터값을 적어서 저쪽으로 전달한다. 전달해서 보낼 뿐 리턴받는 값은 없다. 그리고 set으로 저장한 값을 프린트하기 위해 getter 메소드를 호출해서 저장된 값을 리턴 받고 모든 실행이 종료된다.

모듈화2. Book 객체 생성과 사용

public class Book {
	private String name;
	private int price;
	
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
	
	public String getName() {
		return name;
	}
	
	public void setPrice(int price) {
		this.price = price;
	}
	
	public int getPrice() {
		return price;
	}
}

private 인스턴스 변수 name과 price를 만들어준다. 그리고 private에 접근할 수 있도록 setter와 getter 메소드를 만든다.

public class TestBook {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		Book book1 = new Book();
		Book book2 = new Book();
		book1.setName("1984");
		book1.setPrice(8000);
		book2.setName("홍길동전");
		book2.setPrice(4000);
		System.out.println(book1.getName());
		System.out.println(book1.getPrice());
		System.out.println(book2.getName());
		System.out.println(book2.getPrice());
	}

}

메인함수 안에 Book 객체를 생성하고 set 호출 메소드로 데이터값을 전송, get 호출 메소드로 저장한 데이터값을 받는다.

getter and setter 자동입력 툴

코드에서 오른쪽 마우스 클릭 - Source - Generate Getters and Setters

get set 메소드를 일일이 만들기 귀찮을 때 이클립스 개발툴을 사용하면 자동으로 메소드를 생성해준다.

생성자

인스턴스 변수에 데이터를 처음으로 저장하는 역할을 한다. 객체를 만들 때마다 초기값을 내가 원하는대로 설정할 수 있다. 메서드처럼 호출 후에 사용할 수 있으며 리턴타입이 없고 클래스명으로 이름을 지정해야 한다. 생성자를 아무것도 만들지 않을 경우 보이진 않지만 자동적으로 default 기본생성자가 생성된다. 하지만 생성자를 하나라도 만들었을 땐 기본생성자는 자동으로 실행되지 않는다.

public class Student {
	private String name;
	private int age;
	private String address;

	public Student() {  //접근제한자, 리턴타입 없음, 클래스이름()
		System.out.println("Student 생성자 호출");
		name="홍길동";
		age=10;
		address="강남구";
	}
}

객체 생성

클래스형 변수명 = new 클래스형(파라미터);

클래스를 만든 후 반드시 객체생성을 해야 클래스를 사용할 수 있다. 객체생성은 new 키워드를 사용해 생성자를 호출하는 작업이다. 여기서 new 뒷부분이 생성자를 호출하는 코드이다. 파라미터에 값을 넣을 경우 생성자로 넘어가서 초기값을 바꿔준다. 파라미터를 넣지 않을 경우엔 기본값이 들어가는 기본생성자를 호출한다. 생성자 호출 후 클래스의 멤버에 접근할 수 있는 위치값을 참조변수에 저장한다. 이 참조변수에 .(dot)을 붙여서 멤버에 접근할 수 있다.

	public Student() {} // 기본 생성자를 명시적으로 꼭 기재할것

	public Student(String name, int age, String address) {
		System.out.println("Student 생성자 호출");
		this.name = name;
		this.age = age;
		this.address = address;	
	}

클래스에 파라미터를 받는 생성자를 만들고 main 함수 안에서 객체 생성 시 인자를 적어주지 않은 디폴트 생성자를 호출할 경우 컴파일 에러가 발생한다. 생성자에 파라미터를 적으면 자동 디폴트 생성자는 사라지기 때문이다. 따라서 파라미터를 사용할 경우 기본생성자 또한 따로 명시해야 한다.

public class Constructor {

	private String name;
	private int age;
	private String address;

	public Constructor() {
	}

	public Constructor(String name, int age, String address) {
		System.out.println("Constructor 생성자 호출");
		this.name = name;
		this.age = age;
		this.address = address;
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}

	public String getName() {
		return name;
	}

	public int getAge() {
		return age;
	}

	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}

	public String getAddress() {
		return address;
	}

	public void setAddress(String address) {
		this.address = address;
	}

}

public class Constructor_Test {

	public static void main(String[] args) {
		
		Constructor cons = new Constructor("홍길동", 20, "강남구");
		Constructor cons2 = new Constructor();
        
		System.out.println(cons.getName());
		System.out.println(cons.getAge());
		System.out.println(cons.getAddress());
        
		System.out.println(cons2.getName());
		System.out.println(cons2.getAge());
		System.out.println(cons2.getAddress());
	}

}

인자를 가진 생성자를 호출한 cons는 (홍길동, 100, 강남구)를 출력했으며, 기본 생성자를 호출한 cons2는 각 데이터타입의 기본값인 (null, 0, null)을 출력했다.

모듈화3. Student와 Book클래스 4개의 모듈 연결

public class Book {
	private String title;
	private int price;

	public Book() {}

	public void setTitle(String title) {
		this.title = title;
	}

	public String getTitle() {
		return title;
	}

	public void setPrice(int price) {
		this.price = price;
	}

	public int getPrice() {
		return price;
	}
}

public class BookTest {

	public static void main(String[] args) {
    
		Book book1 = new Book();
		Book book2 = new Book();
		book1.setTitle("1984");
		book1.setPrice(1000);
		book2.setTitle("오만과 편견");
		book2.setPrice(2000);
		System.out.println(book1.getTitle());
		System.out.println(book1.getPrice());
		System.out.println(book2.getTitle());
		System.out.println(book2.getPrice());
	}

}

Book 객체는 기본생성자로 생성하고 setter와 getter 메소드로 멤버변수를 프린트한다.

public class Student {
	private String name;
	private int age;
	private String address;
	private Book writtenBook;  // Book 클래스 추가
	
	public Student() {}
	public Student(String name, int age, String address) {
		this.name = name;
		this.age = age;
		this.address = address;
	}
	
	public void setWrittenBook(Book writtenBook) {
		this.writtenBook = writtenBook;
	}
	
	public Book getWrittenBook() {
		return writtenBook;
	}
	
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
	public int getAge() {
		return age;
	}
	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}
	public String getAddress() {
		return address;
	}
	public void setAddress(String address) {
		this.address = address;
	}
}

public class StudentTest {

	public static void main(String[] args) {

		Student stu1 = new Student("홍길동", 100, "강남구");
		Book book1 = new Book();
		book1.setTitle("해리포터");
		book1.setPrice(3000);
		stu1.setWrittenBook(book1);

		System.out.println(stu1.getName());
		System.out.println(stu1.getAge());
		System.out.println(stu1.getAddress());
   	        System.out.println(book1.getTitle());
		System.out.println(book1.getPrice());

	}

}

StudentTest 메인메소드에 Book 클래스의 객체를 생성한다. 참조변수 book1에 set함수와 get함수를 호출해서 인자에 title과 price 값을 지정해서 Book 클래스로 보낸다. Student 클래스에 있는 기본생성자로 생성된 writtenBook 멤버변수에는 book1에 저장한 값을 참조할 수 있게 참조변수를 인자로 보낸다.

stu1의 멤버변수는 쉽게 호출이 가능하지만 stu1.getWrittenBook은 주소값을 반환한다. book1을 set 인자로 보냈으니까 Book 클래스를 참조해야 한다. 따라서 book1의 get 함수를 호출하면 위에서 지정한 (해리포터, 3000) 값을 프린트할 수 있다.

😜 NEXT : 자바 클래스 모듈화 연습하기

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