본문 바로가기
프로그래밍언어/Java

[자바의 정석] 06. 객체지향 프로그래밍Ⅰ(2)

by qkzkdo 2023. 7. 31.
728x90

4. 오버로딩(overloading)

4.1 오버로딩이란?

한 클래스 내에 같은 이름의 메서드를 여러 개 정의하는 것

 

4.2 오버로딩조건

  1. 메서드 이름이 같아야 한다.
  2. 매개변수의 개수 또는 타입이 달라야 한다.
  3. 반환 타입은 영향없다.

 

4.3 오버로딩 대표적인 예

오버로딩의 예로 가장 대표적인 것은 println메서드이다.

println메서드를 호출할 때 매개변수로 지정하는 값의 타입에 따라서 호출되는 println메서드가 달라진다.

같은 일을 하지만 매개변수를 달리해야하는 경우에, 이와 같이 이름은 같고 매개변수를 다르게 하여 오버로딩을 구현한다.

 

4.4 오버로딩의 장점

  • 기억하기 쉽고 이름도 짧게 할 수 있어서 오류의 가능성을 많이 줄일 수 있다.
  • 메서드 기능 예측 가능, 메서드 이름 절약 가능
  • 생성자 = iv초기화 메서드*(iv초기화를 편리하게 하려고)

오버로딩의 올바른 예 매개변수는 다르지만 같은 의미의 기능 수행

class MyMath3 {//메서드 오버로딩
    int add(int a, int b) {
        System.out.print("int add(int a, int b) - ");
        return a+b;
    }
    long add(int a, long b) {
        System.out.print("int add(int a, long b) - ");
        return a+b;
    }
    long add(long a, int b) {
        System.out.print("int add(long a, int b) - ");
        return a+b;
    }
    long add(long a, long b) {
        System.out.print("int add(long a, long b) - ");
        return a+b;
    }
    int add(int[] a) {
        System.out.print("int add(int[] a) - ");
        int result = 0;
        for(int i=0; i<a.length; i++) {
            return += a[i];
        }
        return result;
    }
}//end of MyMath3

 

4.5 가변인자(varargs)와 오버로딩

메서드의 매개변수를 고정이 아닌 동적으로 지정해 줄 수 있게 되었다.

가변인자는 ‘타입… 변수명’과 같은 형식으로 선언하며 PrintStream클래스의 printf()가 대표적인 예이다.

가변인자를 매개변수 중에서 제일 마지막에 선언해야 한다.

public PrintStream printf(String format, Object... args) { ... }
//메서드를 호출할 때 인자의 개수를 가변적으로 할 수 있다. 인자가 아예 없어도 된다.(배열도 가능)

가변인자는 내부적으로 배열을 이용하는 것이다. 그래서 가변인자가 선언된 메서드를 호출할 때마다 배열이 새로 생성된다.(비효율. 꼭 필요한 경우에만 사용하자)

 

 

5. 생성자(constructor)

5.1 생성자란?

생성자는 인스턴스가 생성될 때마다 호출되는 ‘인스턴스 초기화 메서드’이다.

따라서 인스턴스 초기화 작업에 주로 사용되며, 인스턴스 생성 시에 실행되어야 할 작업을 위해서도 사용된다.

클래스 내에 선언, 메서드와 구조는 유사하지만 리턴값이 없다는 점이 다르다.

 

생성자의 조건

  1. 생성자의 이름은 클래스의 이름과 같아야 한다.
  2. 생성자는 리턴 값이 없다.
  3. 모든 클래스는 반드시 생성자를 가져야 한다.(한개이상)

생성자 호출 = 생성자 사용했다(불러서 일시켰다)

하는일 = 인스턴스 초기화

생성자 추가해줘야함 그래야 쓸 수있다

생성자도 오버로딩이 가능하여 하나의 클래스에 여러 생성자 존재 가능

클래스이름(타입 변수명, 타입 변수명, ...) {
    //인스턴스 생성 시 수행될 코드,
    //주로 인스턴스 변수의 초기화 코드를 적는다.
}
class Card {
    Card() {  // 매개변수가 없는 생성자.
        ...
    }
    // 생성자 오버로딩
    Card(String k, int num) {  // 매개변수가 있는 생성자.
        ...
    }
    ... 
}

연산자 new가 인스턴스를 생성하는 것이지 생성자가 인스턴스를 생성하는 것이 아니다.

생성자는 단순히 인스턴스변수들의 초기화에 사용되는 조금 특별한 메서드일 뿐이다.

 

✏️Time t = new Time(); →기본생성자

Time t = new Time(12,24,50); 생성자(호출)

연산자 new의 결과로, 생성된 Time인스턴스의 주소가 반환되어 참조변수 t에 저장된다.

Card c = new Card();
1. 연산자 new에 의해서 메모리(heep)에 Card클래스의 인스턴스가 생성된다.
2. 생성자 Card()가 호출되어 수행된다.
3. 연산자 new의 결과로, 생성된 Card인스턴스의 주소가 반환되어 참조변수 c에 저장된다.

인스턴스를 생성할 때는 반드시 클래스 내에 정의된 생성자 중의 하나를 선택하여 지정해주어야 한다.

 

5.2 기본 생성자(default constructor)

모든 클래스에는 반드시 하나 이상의 생성자가 정의되어 있어야 한다.

지금까지 클래스에 생성자를 정의하지 않고도 인스턴스를 생성할 수 있었던 이유는

컴파일러가 제공하는 ‘기본생성자(default constructor)’덕분

컴파일 할 때, 생성자가 하나도 정의되지 않은 경우 컴파일러는 자동적으로 아래와 같은 내용의 기본 생성자를 추가하여 컴파일한다.

클래스이름() {} ←기본생성자 //매개변수도 없고 아무런 내용도 없음
Card() {} //Card클래스의 기본생성자

❗클래스의 접근제어자가 public인 경우에는 기본 생성자로 ‘public 클래스이름(){}’이 추가된다.

class Data1 { int value; }
class Data2 {
    int value;

    Data2(int x) { //매개변수가 있는 생성자
        value = x;
    }
}
class ConstructorTest {
    public static void main(String[] args) {
        Data1 d1 = new Data1(); //OK. 컴파일러가 기본생성자 추가해줌
        Data2 d2 = new Data2(); //이미 생성자가 정의되어있으므로 기본생성자가 추가되지 않음
기본 생성자가 컴파일러에 의해서 추가되는 경우는 클래스에 정의된 생성자가 하나도 없을 때 뿐이다.

 

5.3 매개변수가 있는 생성자

생성자도 메서드처럼 매개변수를 선언하여 호출 시 값을 넘겨받아서 인스턴스의 초기화 작업에 사용할 수 있다.

class car {
    String color;
    String gearType;
    int door;

    Car() {} //기본생성자
    Car(String c, String g, int d) { //매개변수가 있는 생성자
        //1번만 작성해 놓으면 사용하는 쪽에서 여러번 사용할 수 있다편리하게)
        color = c;
        gearType = g;
        door = d;
    }
}

생성자 Car()를 사용한다면, 인스턴스 생성 후 인스턴스 변수들을 따로 초기화해주어야 하지만,

Car(String c, String g, int d)를 사용한다면 인스턴스를 생성과 동시에 원하는 값으로 초기화를 할 수 있게 된다.

Car c = new Car();
c.color = "white";
c.gearType = "auto";
c.door = 5;
Car c = new Car("white","auto",4);
**//new = 객체생성
//Car = 객체 초기화(생성자 호출)**

인스턴스를 생성한 다음에 인스턴스변수의 값을 변경하는 것보다 매개변수를 갖는 생성자를 사용한는 것이 코드를 보다 간결하고 직관적으로 만든다.

 

✏️0x100(객체의 주소) = new 연산자의 반환값

 

5.4 생성자에서 다른 생성자 호출하기 - this() → 생성자, this → 참조변수

같은 클래스의 멤버들 간에 서로 호출할 수 있는 것처럼 생성자 간에도 서로 호출이 가능 하다.

 

두 가지 조건

  1. 같은 클래스 안의 생성자들끼리는 생성자의 이름으로 클래스이름 대신 this를 사용한다.→규칙
  2. 한 생성자에서 다른 생성자를 호출할 때는 반드시 첫 줄에서만 호출이 가능하다.
Car() {
    this("white", "auto", 4);
}
Car(String color) {
    this(color, "auto", 4;
}
Car(String color, String gearType, int door) {
    this.color = color;
    this.gearType = gearType;
    this.door = door;
}

인스턴스변수와 생성자의 매개변수 이름이 같은 경우 인스턴수 변수 앞에 this를 사용

생성자의 매개변수로 인스턴스변수들의 초기값을 제공받는 경우가 많기 때문에 매개변수와 인스턴스변수의 이름이 일치하는 경우가 자주 있다.

 

매개변수이름을 다르게 하는 것 보다 ‘this’를 사용해서 구별되도록 하는 것이 의미가 더 명확하고 이해하기 쉽다.

’this’는 참조변수로 인스턴스 자신을 가리킨다. ‘this’로 인스턴스변수에 접근할 수 있는 것이다.

*static메서드는 this 사용 불가

 

사실 생성자를 포함한 모든 인스턴스메서드에는 자신이 관련된 인스턴스를 가리키는 참조변수 ‘this’가 지역변수로 숨겨진 채로 존재한다.

 

this

  • 인스턴스 자신을 가리키는 참조변수, 인스턴스의 주소가 저장되어 있다.
  • 모든 인스턴스메서드에 지역변수로 숨겨진 채로 존재한다.
  • 지역변수 lv와 인스턴수변수iv를 구별할 때 사용

this(), this(매개변수)

  • 생성자, 같은 클래스의 다른 생성자를 호출할 때 사용한다.

 

5.5 생성자를 이용한 인스턴스의 복사

현재 사용하고 있는 인스턴스와 같은 상태를 갖는 인스턴스를 하나 더 만들고자 할 때 생성자를 이용할 수 있다.

class Car {
    String color;
    String gearType;
    int door;

    Car() {}	//기본생성자
    Car(String c, String g, int d) {	//매개변수가 있는 생성자
        color = c;
        gearType = g;
        door = d;
    }
    Car(String color, String gearType, int door){
        this.color = color;
        this.gearType = gearType;
        this.door = door;
        // 인스턴스변수와 생성자의 매개변수 이름이 같은 경우 인스턴수 변수 앞에 this를 사용
    }
    Car(Car c) { //Car클래스의 참조변수를 매개변수로 선언한 생성자.
        //매개변수로 넘겨진 참조변수가 가리키는 Car인스턴스의 인스턴스변수인 color,gearType,door의
        //값을 인스턴스 자신으로 복사하는 것이다.
        //this(c.color, c.gearType, c.door); 
        color = c.color;
        gearType = c.gearType;
        door = c.door;
    } !Object클래스의 clone메서드를 이용하면 간단히 인스턴스 복사 가능
}
public class CarTest {
    public static void main(String[] args) {
        Car c1 = new Car();
        c1.color = "white";
        c1.gearType = "auto";
        c1.door = 4;

        Car c2 = new Car("white", "auot", 4);
        Car c3 = new Car(c1);	//c1의 복사본 c3를 생성한다.
    }
}

 

인스턴스를 생성할 때는 다음의 2가지 사항을 결정해야한다.

1. 클래스 - 어떤 클래스의 인스턴스를 생성할 것인가?
2. 생성자 - 선택한 클래스의 어떤 생성자로 인스턴스를 생성할 것인가?

 

 

6. 변수의 초기화

  1. 자동초기화 0으로 (iv, cv)
  2. 간단초기화 =대입연산자
  3. 복잡초기화 {}(iv, 거의안씀), static{}(cv초기화), 생성자(iv초기화)

6.1 변수의 초기화

변수를 선언하고 처음으로 값을 저장하는 것을 ‘변수의 초기화’라고 한다.

멤버변수는 자동적으로 변수의 자료형에 맞는 기본값으로 초기화됨

지역변수는 사용하기 전에 반드시 초기화 해야함

class IntiTest {
    int x; // 인스턴스변수
    int y = x; // 인스턴스변수

    void method1() {
        int i;      // 지역변수
        int j = i;  // 에러. 지역변수를 초기화하지 않고 사용
    }
}
멤버변수(클래스변수와 인스턴스변수)와 배열의 초기화는 선택이지만, 지역변수의 초기화는 필수적이다.
자료형 기본값
boolean false
char '\u0000'
byte 0
short 0
int 0
long 0L
float 0.0f
double 0.0d 또는 0.0
참조형 변수 null

 

멤버변수의 초기화 방법

  1. 명시적 초기화(explicit initialization) (=)
  2. 생성자(constructor) iv
  3. 초기화 블럭(initialization) {}, static{}, cv
  • 인스턴스 초기화 블럭 : 인스턴스변수를 초기화 하는데 사용.
  • 클래스 초기화 블럭 : 클래스 변수를 초기화 하는데 사용.
    초기화 작업이 복잡하여 명시적 초기화만으로는 부족한 경우 초기화 블럭을 사용

 

6.2 명시적 초기화(explicit initialization)

변수를 선언과 동시에 초기화 하는 것을 명시적 초기화라고 한다.

간단한 초기화 방법 ‘=’ 대입연산자 사용(선언시)

 

6.3 초기화 블럭(initialization block)

-클래스 초기화 블럭 : 클래스 변수의 복잡한 초기화에 사용된다.

클래스 내애 블럭{}을 만들고 블럭 앞에 static을 붙이면 된다.

-인스턴스 초기화 블럭 : 인스턴스변수의 복잡한 초기화에 사용된다.

클래스 내에 블럭{}만들고 그안에 코드 작성

 

초기화 블럭 내에는 메서드 내에서와 같이 조건문, 반복문, 예외처리구문 등을 자유롭게 사용 가능

클래스 초기화 블럭은 클래스가 메모리에 처음 로딩될 때 한번만 수행되며,

인스턴스초기화블럭은 생성자와 같이 인스턴스를 생성할 때마다 수행된다.

생성자보자 인스턴스 초기화 블럭이 먼저 수행된다는 사실도 기억해두자

 

❗클래스가 처음 로딩될 때 클래스변수들이 자동적으로 메모리에 만들어지고, 곧바로 클래스 초기화블럭이 클래스변수들을 초기화하게 되는 것이다.

 

인스턴스 변수의 초기화는 주로 생성자를 사용하고, 인스턴스 초기화 블럭은 모든 생성자에서 공통으로 수행돼야 하는 코드를 넣는데 사용한다.

재사용성을 높이고 중복을 제거하는 것 -> 객체지향프로그래밍이 추구하는 궁극적인 목표

class BlockTest {
    int iv = 1; //명시적 초기화
    static int[] arr = new int[10];	//명시적 초기화

    { System.out.println("{}");	}//초기화블럭(iv)

    static { //클래스 초기화 블럭 - 배열 arr을 난수로 채운다.
        for(int i=0; i<arr.length; i++) {
            arr[i] = (int)(Math.random()*10) + 1;
        }
    }//초기화블럭(cv복잡초기화)
}

 

6.4 멤버변수의 초기화 시기와 순서

클래스변수의 초기화 시점 : 클래스가 처음 로딩될 때 단 한번 초기화 된다.

인스턴스변수의 초기화 시점 : 인스턴스가 생성될 때마다 각 인스턴스별로 초기화가 이루어진다.

 

클래스변수의 초기화순서 : 기본값→명시적초기화→클래스 초기화 블럭

인스턴스변수의 초기화순서 : 기본값→명시적초기화→인스턴스 초기화 블럭→생성자

 

class InitTest{
    ⑵static int cv = 1; //명시적 초기화
    ⑸int iv = 1; //명시적 초기화

    ⑶static { cv = 2; } / 클래스 초기화 블럭
    ⑹{ iv = 2; } // 인스턴스 초기화 블럭
    ⑺InitText() { iv = 3; } // 생성자
}

cv기본값→cv명시적초기화→cv초기화블럭→iv기본값→iv명시적초기화→iv초기화블럭→생성자

 

클래스변수는 인스턴스변수보다 항상 먼저 생성되고 초기화된다.

 

 

 

출처 : 남궁성. 「자바의 정석」. 도우출판. 2016

728x90