객체 지향 프로그래밍(OOP)

객체 지향 언어란?

객체지향이론의 기본 개념은 '실제 세계는 사물(객체)로 이루어져 있으며, 발생하는 모든 사건들은 사물간의 상호작용이다.'라는 것이다. 실제 사물의 속성과 기능을 분석한 다음, 데이터(변수)와 함수로 정의한 것이다.

 

객체 지향 언어 주요특징

• 코드의 재사용성이 높다.
• 코드의 관리가 용이하다.
• 신뢰성이 높은 프로그래밍을 가능하게 한다.

 

객체지향개념 4가지

상속

캡슐화

추상화

다형성

 

클래스와 객체

클래스	객체를 정의해놓은 것 클래스란 '객체를 만들어 내는 위한 설계도 또는 틀'이다. 데이터와 함수의 결합
객체	사전적인 정의는 실제로 존재하는 것. 사물 또는 개념 프로그래밍에서의 객체는 클래스에 정의된 내용대로 메모리에 생성된 것을 뜻한다.

 

+정리하자면 클래스와 객체의 관계는 제품 설계도와 제품의 관계라고 할 수 있다. 예를 들면, TV 설계도(클래스)는 TV라는 제품(객체)을 정의한 것이며, TV(객체)를 만드는데 사용된다. 클래스는 단지 객체를 생성하는데 사용될 뿐, 객체 그 자체는 아니다. 우리가 원하는 기능의 객체를 사용하기 위해서는 먼저 클래스로부터 객체를 생성하는 과정이 선행되어야 한다.

 

*클래스로부터 객체를 만드는 과정을 클래스의 인스턴스화(instantiate)라고 하며, 어떤 클래스로부터 만들어진 객체를 그 클래스의 인스턴스(instance)라고 한다.

 

객체의 구성요소

객체는 속성과 기능의 집합이다. 객체가 가지고 있는 속성과 기능을 그 객체의 멤버(구성원, member)라 한다.

속성	멤버변수(member variable), 특성(attribute), 필드(field), 상태(state)
기능	메서드(method), 함수(function), 행위(behavior)

 

ex) TV

TV의 속성과 기능

 

위에서 분석한 내용을 토대로 TV 클래스를 만들면 다음과 같다.

TV 클래스 정의

 

 

인스턴스 생성과 사용

인스턴스는 참조변수를 통해서만 다룰 수 있으며, 참조변수의 타입은 인스턴스의 타입과 일치해야한다.

 

위의 TV 클래스를 이용하여 인스턴스를 생성해보자!

class Tv{
    String color;
    boolean power;
    int channel;

    void power() {power= !power;}
    void channelUp(){++channel;}
    void channelDown(){--channel;}
}

public class TvTest {
    public static void main(String[] args) {
        Tv t1 = new Tv();
        t1.color = "black";
        t1.power = false;
        t1.channel = 5;

        t1.power();
        t1.channelDown();
        t1.channelUp();
        t1.channelUp();
        
        System.out.println("t1 color : "+t1.color);      // t1 color : black
        System.out.println("t1 power : "+t1.power);      // t1 power : true
        System.out.println("t1 channel : "+t1.channel);  // t1 channel : 6

        Tv t2 = new Tv();

        System.out.println("t1 channel : "+t1.channel); // t1 channel : 6
        System.out.println("t2 channel : "+t2.channel); // t2 channel : 0

        t2 = t1;
        t1.channel = 7;
        System.out.println("t1 channel을 7로 변경");

        System.out.println("t1 channel : "+t1.channel); // t1 channel : 7
        System.out.println("t2 channel : "+t2.channel); // t2 channel : 7 
    }

}

 

 

객체 배열

객체 배열은 참조변수들을 하나로 묶은 참조 변수 배열이다. 객체 배열 안에 객체가 저장되는 것은 아니고, 객체의 주소가 저장된다.

like this. 이렇게 객체의 주소를 담은 배열이 객체 배열

 

*여기서 주의해야 할 점!

객체 배열을 생성하는 것은 그저 객체를 다루기 위한 참조 변수들이 만들어진 것일 뿐 아직 객체가 저장되지 않은 상태다!

객체를 생성해서 객체 배열의 각 요소에 저장하는 것을 잊으면 안 된다.

Tv[] tvArr = new Tv[3]; // 참조변수 배열(객체 배열)을 생성

// 객체를 생성해서 배열의 각 요소에 저장
// 방법1)
tvArr[0] = new Tv();
tvArr[1] = new Tv();
tvArr[2] = new Tv();

// 방법2)
Tv[] tvArr = {new Tv(), new Tv(), new Tv()};

// 방법3)
for(int i=0; i<tvArr.length; i++) {
	tvArr[i] = new Tv();
}

 

 

변수와 메소드

• 선언 위치에 따른 변수의 종류

 

* 클래스 변수(cv) : 객체 생성 필요 X,  iv에 static 변수를 함께 선언한 것, 언제나 사용 가능. 

                             '클래스이름.클래스변수'

* 인스턴스 변수(iv) : 객체 생성 필요

 

• 메서드
  • 정의 : 특정 작업을 수행하는 일련의 문장들을 하나로 묶은 것이다. 어떤 값을 입력하면 이 값으로 작업을 수행해서 결과를 반환한다.메서드에 넣을 값(입력)과 반환하는 결과(출력)만 알면 되는 것이다. 내부적으로 어떤 과정을 거치는 지는 전혀 몰라도 된다. 그래서 메서드를 내부가 보이지 않는 '블랙박스'라고도 한다.
•  메서드를 사용하는 이유
  
  • 높은 재사용성
  • 중복된 코드의 제거
  • 프로그램의 구조화

 

기본형 매개변수와 참조형 매개변수

기본형 매개변수	변수의 값을 읽기만 할 수 있다. (read only)
참조형 매개변수	변수의 값을 읽고 변경할 수 있다. (read & write)

 

• 참조형 반환타입

class Data {int x;}
public class ReferenceReturnEx {
    public static void main(String[] args) {
        Data d = new Data();
        d.x = 10;

        Data d2 = copy(d);
        System.out.println("d.x = "+d.x);
        System.out.println("d2.x = "+d2.x);
    }
    
    static Data copy(Data d){
        Data tmp = new Data(); // 새로운 객체 tmp를 생성한다.
        tmp.x = d.x;           // d.x의 값을 tmp.x에 복사한다.
         
        return tmp; // 복사한 객체이 주소를 반환한다.
    }
}

 

copy 메소드가 호출된 직후부터 종료까지의 과정을 단계별로 나타내면 다음과 같다.

 

① copy 메소드를 호출하면서 참조변수 d의 값이 매개변수 d에 복사된다.

② 개로운 객체를 생성한 다음, d.x에 저장된 값을 tmp.x에 복사한다.

③ copy 메서드가 종료되면서 반환한 tmp의 값은 참조변수 d2에 저장된다.

④ copu 메서드가 종료되어 tmp가 사라졌지만, d2로 새로운 객체를 다룰 수 있다.

 

"반환타입이 '참조형'이라는 것은 메서드가 '객체의 주소'를 반환한다는 것을 의미한다."

 

클래스 메서드(static 메서드)와 인스턴스 메서드

1. 클래스를 설계할 때, 멤버변수 중 모든 인스턴스에 공통으로 사용하는 것에 static을 붙인다.
2. 클래스 변수(static 변수)는 인스턴스를 생성하지 않아도 사용할 수 있다.
3. 클래스 메서드(static 메서드)는 인스턴스 변수를 사용할 수 없다.
4. 메서드 내에서 인스턴스 변수를 사용하지 않는다면, static을 붙이는 것을 고려한다.
   •    인스턴스 변수를 필요로 하지 않는다면 static을 붙이자. 메서드 호출시간이 짧아지므로 성능이 향상된다. static을 안 붙인 메서드(인스턴스 메서드)는 실행 시 호출되어야 할 메서드를 찾는 과정이 추가적으로 필요하기 때문에 시간이 더 걸린다.

- 클래스의 멤버변수 중 모든 인스턴스에 공통된 값을 유지해야하는 것이 있는지 살펴 보고 있으면, static을 붙여준다.
- 작성한 메서드 중에서 인스턴스 변수나 인스턴스 메서드를 사용하지 않는 메서드에 static을 붙일 것을 고려한다.

 

 

[참고]

Java의 정석 3판 (남궁성 저)