제어자(modifier)

제어자란?

제어자(modifier)는 클래스, 변수 또는 메서드의 선언부에 함께 사용되어 부가적인 의미를 부여한다. 제어자의 종류는 크게 접근 제어자와 그 외의 제어자로 나눌 수 있다.

접근 제어자	public, protected, default, private
그           외	static, final, abstract, native, transient, synchronized, volatile, strictfp

 

 

static

static은 '클래스의' 또는 '공통적인'의 의미를 가지고 있다.  static이 붙은 멤버변수와 메서드, 그리고 초기화 블럭은 인스턴스가 아닌 클래스에 관계된 것이기 때문에 인스턴스를 생성하지 않고도 사용할 수 있다. 인스턴스 메서드와 static 메서드의 근본적인 차이는 메서드 내에서 인스턴스 멤버를 사용하는가의 여부에 있다.

 

<static이 사용될 수 있는 곳>

멤버변수, 메서드, 초기화 블럭

 

제어자	대상	의미
static	멤버변수	- 모든 인스턴스에 공통적으로 사용되는 클래스 변수가 된다. - 클래스 변수는 인스턴스를 생성하지 않고도 사용 가능하다. - 클래스가 메모리에 로드될 때 생성된다.
	메서드	- 인스턴스를 생성하지 않고도 호출이 가능한 static 메서드가 된다. - static 메서드 내에서는 인스턴스 멤버들을 직접 사용할 수 없다.

* 인스턴스 멤버를 사용하지 않는 메서드는 static을 붙여서 static 메서드로 선언하는 것을 고려해보도록 하자. 가능하다면 static메서드로 하는 것이 인스턴스를 생성하지 않고도 호출이 가능해서 더 편리하고 속도도 더 빠르다. static 초기화 블럭은 클래스가 메모리에 로드될 때 단 한 번만 수행되며, 주로 클래스 변수(static변수)를 초기화하는데 주로 사용된다.

 

코드로 이해하기)

class StaticTest {
    static int width = 200;          // 클래스 변수(static 변수)
    static int height = 120;         // 클래스 변수 (static 변수)
    
    static{                          // 클래스 초기화 블럭
        // static 변수의 복잡한 초기화 수행
    }
    
    static int max(int a, int b) {   // 클래스 메서드(static 메서드)
        return a>b?a:b;
    }
}

 

 

final

final은 '마지막의' 또는 '변경될 수 없는'의 의미를 가지고 있으며 거의 모든 대상에 사용될 수 있다. 

<final이 사용될 수 있는 곳>

클래스, 메서드, 멤버변수, 지역변수

제어자	대상	의미
final	클래스	변경될 수 없는 클래스, 확장될 수 없는 클래스가 된다. 그래서 final로 지정된 클래스는 다른 클래스의 조상이 될 수 없다.
	메서드	변경될 수 없는 메서드, final로 지정된 메서드는 오버라이딩을 통해 재정의 될 수 없다.
	멤버변수	변수 앞에 final이 붙으면, 값을 변경할 수 없는 상수가 된다.
	지역변수

 

코드로 이해하기)

final class FinalTest{           // 조상이 될 수 없는 클래스
    final int MAX_SIZE = 10;     // 값을 변경할 수 없는 멤버변수(상수)
    
    final void getMaxSize() {    // 오버라이딩할 수 없는 메서드(변경불가)
        final int LV = MAX_SIZE; // 값을 변경할 수 없는 지역변수 (상수)
        return MAX_SIZE;
    }
}

 

*생성자를 이용한 final 멤버 변수 초기화

final이 붙은 변수는 상수이므로 일반적으로 선언과 초기화를 동시에 하지만, 인스턴스 변수의 경우 생성자에서 초기화 되도록 할 수 있다.

코드 예)

class Card{
    final int NUMBER;         // 상수지만 선언과 함께 초기화 하지 않고 생성자에서 단 한번만
    final String KIND;        // 초기화할 수 있다.
    static int width = 100;
    static int height = 250;
    
    Card(String kind, int num){
        KIND = kind;
        NUMBER = num;
    }
    //...
}   

class FinalCardTest{
    public static void main(String args[]){
        Card c = new Card("HEART",10);
        // c.NUMBER = 5;    ---------> 에러! cannot assign a value to final variable NUMBER
        // ... 
}

 

 

abstract

abstract는 '미완성'의 의미를 가지고 있다. 메서드의 선언부만 작성하고 실제 수행내용은 구현하지 않은 추상 메서드를 선언하는데 사용된다. 

 

<abstract가 사용될 수 있는 곳>

클래스, 메서드

 

제어자	대상	의미
abstract	클래스	클래스 내에 추상 메서드가 선언되어 있음을 의미한다.
	메서드	선언부만 작성하고 구현부는 작성하지 않은 추상 메서드임을 알린다.

 

abstract class AbstractTest{   // 추상 클래스(추상 메서드를 포함한 클래스)
    abstract void move();      // 추상 메서드(구현부가 없는 메서드)
}

=> 추상 클래스는 아직 완성되지 않은 메서드가 존재하는 '미완성 설계도'이므로 인스턴스를 생성할 수 없다. 다른 클래스가 이 클래스를 상속 받아서 일부의 원하는 메서드만 오버라이딩해도 된다는 장점이 있다.

 

 

접근 제어자(access modifier)

접근 제어자는 멤버 또는 클래스에 사용되어, 해당하는 멤버 또는 클래스를 외부에서 접근하지 못하도록 제한하는 역할을 한다. 

 

<접근 제어자가 사용될 수 있는 곳>

클래스, 멤버변수, 메서드, 생성자

 

private      같은 클래스 내에서만 접근이 가능하다.
default      같은 패키지 내에서만 접근이 가능하다.
protected  같은 패키지 내에서, 그리고 다른 패키지의 자손 클래스에서 접근이 가능하다.
public        접근 제한이 전혀 없다.

 

제어자	같은 클래스	같은 패키지	자손클래스	전체
public	O	O	O	O
protected	O	O	O
(default)	O	O
private	O

 

<대상에 따른 사용 가능한 접근 제어자>

대상	사용가능한 접근 제어자
클래스	public, (default)
메서드	public, protected, (default), private
멤버변수
지역변수	없 음

 

 

<접근 제어자를 사용하는 이유>

- 외부로부터 데이터를 보호하기 위해서
- 외부에는 불필요한, 내부적으로만 사용되는, 부분을 감추기 위해서

 

<생성자의 접근 제어자>

• 생성자에 접근 제어자를 사용함으로써 인스턴스의 생성을 제한할 수 있다. 보통 생성자의 접근 제어자는 클래스의 접근 제어자와 같지만, 다르게 지정할 수도 있다.
• 생성자의 접근 제어자를 private으로 지정하면, 외부에서 생성자에 접근할 수 없으므로 인스턴스를 생성할 수 없게 된다. 그래도 클래스 내부에서는 인스턴스를 생성할 수 있다.

 

제어자의 조합

<대상에 따른 사용할 수 있는 제어자>

대상	사용 가능한 제어자
클래스	public, (default), final, abstract
메서드	모든 접근 제어자, final, abstract, static
멤버변수	모든 접근 제어자, final, static
지역변수	final

 

<제어자 조합 주의사항>

1. 메서드에 static과 abstract를 함께 사용할 수 없다.
static메서드는 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. abstract 메서드의 접근 제어자가 private일 수 없다.
abstract 메서드는 자손클래스에서 구현해주어야 하는데 접근 제어자가 private이면, 자손 클래스에서 접근할 수 없기 때문이다.

4. 메서드에 private과 final을 같이 사용할 필요는 없다.
접근 제어자가 private인 메서드는 오버라이딩 될 수 없기 때무이다. 이 둘 중 하나만 사용해도 의미가 충분하다.

 

 

[참고]

Java의 정석 (남궁성 저)