Java 7장-1 객체지향 프로그래밍

1. 패키지(package)

자바에서 패키지(package)란 클래스와 인터페이스의 집합을 의미한다.

이렇게 서로 관련이 있는 클래스나 인터페이스를 함께 묶음으로써 파일을 효율적으로 관리할 수 있게 된다.

 

자바에서 패키지는 물리적으로 하나의 디렉터리를 의미한다.

따라서 하나의 패키지에 속한 클래스나 인터페이스 파일은 모두 해당 패키지 이름의 디렉터리에 포함되어 있다.

이러한 패키지는 다른 패키지를 포함할 수 있으며, 이때 디렉터리의 계층 구조는 점(.)으로 구분됩니다.

자바의 모든 클래스는 반드시 하나 이상의 패키지에 포함되어야 한다.

패키지의 선언

package 패키지이름;

 

하나의 소스파일에 단 한번만 선언될 수 있습니다.

위와 같은 명령문을 클래스나 인터페이스의 소스 파일에 추가하기만 하면 된다.

이때 패키지 이름에는 패키지의 경로까지 포함한 풀 네임을 명시해야 한다.

 

그러면 패키지를 선언을 안하면 어떻게 될까??

 

자바 컴파일러는 소스 파일에 어떠한 패키지의 선언도 포함되지 않으면, 기본적으로 이름 없는 패키지(unnamed package)에 포함해 컴파일한다.

따라서 패키지를 명시하지 않은 모든 클래스와 인터페이스는 모두 같은 패키지에 포함되게 된다.

 

하지만 클래스를 사용할 때마다 매번 이렇게 긴 이름을 사용하는 것은 비효율적이지 않은가??

 

그래서 자바에서는 import 키워드를 별도로 제공하고 있다.

2. import 문

import 문은 자바 컴파일러에 코드에서 사용할 클래스의 패키지에 대한 정보를 미리 제공하는 역할을 한다.

따라서 import 문을 사용하면 다른 패키지에 속한 클래스를 패키지 이름을 제외한 클래스 이름만으로 사용할 수 있게 된다.

import 문의 선언

1. import 패키지이름.클래스이름; // 첫 번째 방법은 해당 패키지의 특정 클래스만을 사용하고자 할 때 사용합니다.

2. import 패키지이름.*; //두 번째 방법은 해당 패키지의 모든 클래스를 클래스 이름만으로 사용하고 싶을 때 사용합니다.

 

3. 제어자(modifier)

제어자 란 클래스와 클래스 멤버의 선언 시 사용하여 부가적인 의미를 부여하는 키워드를 의미한다.

자바에서 제어자는 접근 제어자(access modifier)와 기타 제어자로 구분할 수 있다.

 

기타 제어자는 경우에 따라 여러 개를 함께 사용할 수도 있지만, 접근 제어자를 두 개 이상 같이 사용할 수는 없다.

이러한 접근 제어자와 기타 제어자는 조합에 따라 함께 사용할 수 있다.

접근 제어자(access modifier)

객체 지향에서 정보 은닉(data hiding)이란 사용자가 굳이 알 필요가 없는 정보는 사용자로부터 숨겨야 한다는 개념이다.

그렇게 함으로써 사용자는 언제나 최소한의 정보만으로 프로그램을 손쉽게 사용할 수 있게 된다.

 

자바에서는 이러한 정보 은닉을 위해 접근 제어자(access modifier)라는 기능을 제공하고 있습니다.

접근 제어자를 사용하면 클래스 외부에서의 직접적인 접근을 허용하지 않는 멤버를 설정하여 정보 은닉을 구체화할 수 있습니다.

 

이것을 데이터 감추기라고 하며 객체지향개념에선 캡슐화(encapsulation)이라 한다.

 

자바에서는 다음과 같은 네 가지의 접근 제어자를 제공합니다.

private 접근 제어자

private 접근 제어자를 사용하여 선언된 클래스 멤버는 외부에 공개되지 않으며, 외부에서는 직접 접근할 수 없다.

즉, 자바 프로그램은 private 멤버에 직접 접근할 수 없으며, 해당 객체의 public 메소드를 통해서만 접근할 수 있다.

public 접근 제어자

public 접근 제어자를 사용하여 선언된 클래스 멤버는 외부로 공개되며, 해당 객체를 사용하는 프로그램 어디에서나 직접 접근할 수 있다.

default 접근 제어

자바에서는 클래스 및 클래스 멤버의 접근 제어의 기본값으로 default 접근 제어를 별도로 명시하고 있다.

이러한 default를 위한 접근 제어자는 따로 존재하지 않으며, 접근 제어자가 지정되지 않으면 자동적으로 default 접근 제어를 가지게 된다.

protected 접근 제어자

자바 클래스는 private 멤버로 정보를 은닉하고, public 멤버로 사용자나 프로그램과의 인터페이스를 구축한다.

여기에 부모 클래스(parent class)와 관련된 접근 제어자가 하나 더 존재한다.

protected 멤버는 부모 클래스에 대해서는 public 멤버처럼 취급되며, 외부에서는 private 멤버처럼 취급한다.

 

- 제어자 조합해서 사용할 때 주의할 사항

 

1) 메서드에 static과 abstract를 함께 사용할 수 없다.
: static 메서드는 몸통이 있는 메서드에만 사용할 수 있기 때문이다.

2) 클래스에 abstract와 final을 동시에 사용할 수 없다.
:클래스에 사용되는 final은 클래스를 확장할 수 없다는 의미이고, abstract는 상속을 통해서 완성되어야 한다는 의미이므로 서로 모순되기 때문이다.

3) abstract메서드의 접근 제어자가 private일 수 없다.
: abstract메서드는 자손클래스에서 구현하기 위해 접근해야 하기 때문이다.

4) 메서드에 private와 final을 같이 사용할 필요는 없다
: 접근 제어자가 private인 메서드는 오버라이딩될 수 없기 때문이다.

이 둘 중 하나만 사용해도 의미가 충분하다.

기타 제어자

final 제어자

자바에서 final 제어자는 '변경할 수 없다'는 의미로 사용된다.

final class Car {                    // 이 클래스는 상속을 통해 서브 클래스를 생성할 수 없음.

    final int VAR;                   // 이 필드는 상수화되어 값을 변경할 수 없음.

    final void brake() {             // 이 메소드는 오버라이딩을 통해 재정의할 수 없음.

        final double MAX_NUM = 10.2; // 이 지역 변수는 상수화되어 값을 변경할 수 없음.

    }

}

즉, 필드나 지역 변수에 사용하면 값을 변경할 수 없는 상수(constant)가 된다.

또한, 클래스에 사용하면 해당 클래스는 다른 클래스가 상속받을 수 없게 된다.

메소드에 사용하면 해당 메소드는 오버라이딩(overriding)을 통한 재정의를 할 수 없게 된다.

 

자바에서 final 제어자를 사용할 수 있는 대상은 다음과 같다.

- 클래스, 메소드, 필드, 지역 변수

static 제어자

자바에서 static 제어자는 '공통적인'이라는 의미로 사용된다.

class Car {

    static int var;       // 클래스 필드(static 변수)

    static {              // static 초기화 블록

    // 보통 클래스 필드의 초기화를 진행함.

    {

    static void brake() { // 클래스 메소드(static 메소드)

         ...

    }

}

즉, static 제어자를 변수에 사용하면 해당 변수를 클래스 변수로 만들어 줍니다.

또한, 메소드에 사용하면 해당 메소드를 클래스 메소드로 만들어 줍니다.

이러한 static 제어자는 초기화 블록에도 사용할 수 있습니다.

 

static 제어자를 가지는 멤버는 다음과 같은 특징을 가지게 됩니다.

 

1. 프로그램 시작시 최초에 단 한 번만 생성되고 초기화됩니다.

2. 인스턴스를 생성하지 않고도 바로 사용할 수 있게 됩니다.

3. 해당 클래스의 모든 인스턴스가 공유합니다.

 

자바에서 static 제어자를 사용할 수 있는 대상은 다음과 같습니다.

- 메소드, 필드, 초기화 블록

 

abstract 제어자

자바에서 abstract 제어자는 '추상적인'이라는 의미로 사용된다.

abstract class Car {       // 추상 클래스

    abstract void brake(); // 추상 메소드

}

선언부만 있고 구현부가 없는 메소드를 추상 메소드라 하며, 반드시 abstract 제어자를 붙여야 한다.

또한, 하나 이상의 추상 메소드가 포함하고 있는 추상 클래스도 반드시 abstract 제어자를 붙여야 한다.

 

자바에서 abstract 제어자를 사용할 수 있는 대상은 다음과 같다.

- 클래스, 메소드

4. 메소드 오버라이딩(method overriding)

오버로딩(overloading)이란 서로 다른 매개변수를 갖는 여러 메소드를 하나의 이름으로 정의하는 것이었다.

오버라이딩(overriding)이란 상속 관계에 있는 부모 클래스에서 이미 정의된 메소드를 자식 클래스에서

같은 매개변수를 갖는 메소드로 다시 정의하는 것이라고 할 수 있다.

 

자바에서 자식 클래스는 부모 클래스의 private 멤버를 제외한 모든 메소드를 상속받는다.

이렇게 상속받은 메소드는 그대로 사용해도 되고, 필요한 동작을 위해 재정의하여 사용할 수도 있다.

즉, 메소드 오버라이딩이란 상속받은 부모 클래스의 메소드를 재정의하여 사용하는 것을 의미한다.

 

class Parent {

    void display() { System.out.println("부모 클래스의 display() 메소드입니다."); }

}

class Child extends Parent {

    void display() { System.out.println("자식 클래스의 display() 메소드입니다."); }

}

오버라이딩의 조건

1. 메소드의 동작만을 재정의하는 것이므로, 메소드의 선언부는 기존 메소드와 완전히 같아야 한다.

2. 부모 클래스의 메소드보다 접근 제어자를 더 좁은 범위로 변경할 수 없다.

3. 부모 클래스의 메소드보다 더 큰 범위의 예외를 선언할 수 없다.

 

오버로딩과 오버라이딩 차이

오버로딩과 오버라이딩은 그 단어의 유사함으로 인해 혼동하기 쉽다.

하지만 그 개념은 확실히 다르며, 그 차이점을 아는 것이 중요하다.

 

간단히 정의하면 오버로딩(overloading)은 새로운 메소드를 정의하는 것이다.

하지만 오버라이딩(overriding)은 상속받은 기존의 메소드를 재정의하는 것이다.

class Parent {

    void display() { 
    System.out.println("부모 클래스의 display() 메소드입니다."); 
    }

}

class Child extends Parent {

    void display() { 	// 오버라이딩된 display() 메소드
    System.out.println("자식 클래스의 display() 메소드입니다.");
        }

    void display(String str) { 		// 오버로딩된 display() 메소드
		...
    } 

}