[소프트웨어 엔지니어링] Part 02 | 객체지향 프로그래밍

Chapter 05 | 참조 타입

5.1) 데이터 타입 분류

기본 타입 : 변수의 값 자체를 저장 (정수, 실수, 논리)
참조 타입 : *객체의 번지를 참조 (배열, 열거, 클래스, 인터페이스)

*객체(Object) : 데이터(필드) + 메소드

5.2) 메모리 사용 영역

JVM이 구동되면 JVM은 OS에서 할당 받은 메모리 영역(Runtime Data Area)을 구분해서 사용
메소드 영역 : 바이트코드 파일의 내용이 저장되는 영역
힙 영역 : 객체가 생성되는 영역. 메소드 영역, 스택 영역의 상수와 변수에서 참조
스택 영역 : 메소드를 호출할 때마다 생성되는 프레임이 저장되는 영역
프레임 : 메소드 호출이 끝나면 제거됨. 내부에 로컬 변수 스택이 있음
로컬 변수 스택 : 기본 타입 변수와 참조 타입 변수가 생성되고 제거 됨

5.3) 참조 타입 변수의 ==, != 연산

int arr1[] = new int[] {1,2,3};
int arr2[] = new int[] {1,2,3};
int arr3[] = arr1[];

System.out.println(arr1 == arr2);
>> false

System.out.println(arr1 == arr3);
>> true

참조 타입 변수의 값은 객체의 번지
==, != 연산자는 번지를 비교하게 됨
번지가 같다면 동일한 객체 참조, 다르면 다른 객체 참조

5.4) null과 NullPointerException

참조 타입 변수는 null 값을 가질 수 있음
null로 초기화된 참조 변수는 스택 영역에 생성됨
NullPointException : 변수가 null인 상태에서 객체의 데이터나 메소드를 사용하려 하면 발생하는 예외

5.5) 문자열(String) 타입

// String 객체의 비교
String str1 = new String("Hello"); // heap 100
String str2 = new String("Hello"); // heap 200
String str3 = ("Hello"); // heap 300
String str4 = ("Hello"); // heap 300

// ==
System.out.println(str1 == str2); >>false
System.out.println(str3 == str4); >>true
System.out.println(str1 == str4); >>false

// equals()
System.out.println(str1.equals(str2)); >>true
System.out.println(str3.equals(str4)); >>true
System.out.println(str1.equals(str4)); >>true

변수에 문자열 literal이 대입되면 String 객체로 생성되고, 객체의 번지가 각각 대입됨

*literal : 직접 입력된 값, 변수의 값이 변하지 않는 데이터

문자열 비교

boolean result = str1.equals(str2);

문자 추출

char charValue = subject.charAt(3);

문자열 길이

int length = subject.length();

문자열 대체

String newStr = oldStr.replace("자바", "JAVA");

문자열 잘라내기

String firstNum = ssn.substring(0,6);
String secondNum = ssn.substring(7);

문자열 찾기

int index = subject.indexOf("프로그래밍");

분자열 분리

String arr[] = board.split(",");

5.6) 배열(Array) 타입

int[] intArray = new int[5];
int[][] intArray2 = new int[5][5];

5.7) 객체를 참조하는 배열

==, != 연산자를 사용하면 배열 항목이 참조하는 객체 비교
equals() 메소드 사용하면 문자열 비교 가능

5.8) 배열 복사

System.arraycopy(oldStrArr, 0, newStrArry, 0, OldStrArr.length);
// 원본 배열, 원본 배열 복사 인덱스, 새 배열, 새 배열 붙여넣기 시작 인덱스, 복사 항목 수

배열은 한번 생성하면 길이를 변경할 수 없음
하지만 더 큰 길이의 배열을 새로 만들고 이전 배열로부터 항목들을 복사할 수 있음
참조하는 String 객체는 변함이 없음

5.9) 배열 항목 반복을 위한 향상된 for 문

for (int i : intArr) {
    System.out.println(i);
}

기존 for 문은 heap에 있는 원본 int 항목을 변경
for eah 문은 heap에 있는 원본 int 항목을 복사한 local 변수 i 변경

5.10) main() 메소드의 String[] 매개변수 용도

public class Main {
	public static void main(String[] args) {
    
    }
}

main 메소드는 stack 영역에 제일 먼저 적재되기 때문에 객체 생성 불가능
객체 생성없이 메소드를 사용하려면 static이어야함
터미널에서 프로그램 실행 시 String 배열 인자를 받기 위해 사용

5.11) 열거(Enum) 타입

public enum Week {
    MONDAY,
    TUESDAY,
    WEDNESDAY,
    THURSDAY,
    FRIDAY,
    SATURDAY,
    SUNDAY
}

불변의 항목을 열거할 때 사용 (날짜, 요일, 계절)
프로젝트 시 코드로 관리할 것과 enum으로 관리할 것 구분

Chapter 06 | 클래스

6.1) 객체지향 프로그래밍

6.2) 객체와 클래스

6.3) 클래스 선언

6.4) 객체 생성과 클래스 변수

라이브러리 클래스 : 실행할 수 없으며 다른 클래스에서 이용
실행 클래스 : main() 메소드를 가지고 있는 실행 가능

6.5) 클래스 구성 멤버

6.6) 필드 선언과 사용

필드 선언

필드 사용

6.7) 생성자 선언과 호출

기본 생성자

public class Car {
    //기본 생성자 자동추가
    public Car () { }
}

모든 클래스는 생성자가 한개 존재
클래스에 생성자 선언이 없으면 컴파일러는 기본 생성자(Default Constructor) 자동 추가

생성자 선언

public class Car {
    //생성자 선언
    Car(String model, String color, int maxSpeed) {
    }
}

객체를 다양하게 초기화할 수 있음
생성자 선언을 하면 기본 생성자를 추가하지 않음

필드 초기화

public class Korean {
    //필드 선언
    String nation = "대한민국";
    String name;
    String ssn;

    //생성자 선언
    public Korean(String n, String s) {
        name = n;
        ssn = s;
    }
}

객채마다 동일한 값 : 필드 선언 시 초기값 대입
객체마다 다른 값 : 생성자에서 필드 초기화

생성자 오버로딩

public class Car {
    //필드 선언
    String company = "현대자동차"
    String model;
    String color;

    //생성자 선언
    Car() {}
    
    Car(String model) {
    	this.model = model;
    }
    
    Car(String model, String color) {
    	this.model = model;
        this.color = color;
    }
}

매개변수를 달리하는 생성자를 여러 개 선언하는 것

다른 생성자 호출

public class Car {
    //필드 선언
    String company = "현대자동차"
    String model;
    String color;

    Car(String model) {
    	this(model, "은색");
    }
    
    Car(String model, String color) {
    	this(model, color);
    }
    
    Car(String model, String color) {
    	this.model = model;
        this.color = color;
    }
}

생성자 오버로딩이 많아질 경우 중복 코드 줄이기 위해 사용
this. 와 this() 구분할것

6.8) 메소드 선언과 호출

6.9) 인스턴스 멤버

6.10) 정적 멤버

6.11) final 필드와 상수

6.12) 패키지

6.13) 접근 제한자

6.14) Getter와 Setter

6.15) 싱글톤 패턴

Chapter 07 | 상속

7.1) 상속 개념

7.2) 클래스 상속

7.3) 부모 생성자 호출

7.4) 메소드 재정의

메소드 오버라이딩

오버라이딩 : 부모 메소드가 자식클래스에 맞지않게 설계되었을 때, 메소드를 자식 클래스에서 재정의하는 것
오버라이딩 되었으면 부모 메소드는 숨겨지고, 자식 메소드 우선 사용 됨

부모 메소드 호출

public class Child extends Parent(){
    Child(){
        super(); //전체 재정의
        super.method1(); //mehtod1 재정의
    }
}

매소드 재정의 시 부모 메소드의 내용 전부를 자식 메소드도 가지고 있어야 함
super()와 super.을 이용하여 간편하게 재정의

7.5) final 클래스와 final 메소드

7.6) protected 접근 제한자

7.7) 타입 변환

7.8) 다형성

7.9) 객체 타입 확인

7.10) 추상 클래스

7.11) 봉인된 클래스

Chapter 08 | 인터페이스

8.1) 인터페이스의 역할

다형성 구현의 주된 기술
두 객체를 연결하는 역할
상속보다 공유되는 메소드에 집중

8.2) 인터페이스와 구현 클래스 선언

인터페이스 선언

interface 인터페이스명 { ... }		//default 접근 제한
public interface 인터페이스명 { ... }	//public 접근 제한

public interface 인터페이스명 {
	//인터페이스가 가질 수 있는 멤버
	public 상수 필드
	public 추상 메소드
	public 디폴트 메소드
	public 정적 메소드
	private 메소드
	private 정적 메소드
}

물리적 형태는 클래스와 동일하나 선언 방법과 구성 멤버가 다름
접근 제한자는 default, public을 붙일 수 있음

구현 클래스 선언

객체 A가 인터페이스의 *추상 메소드를 호출
인터페이스는 객체 B의 메소드 실행
객체 B는 인터페이스에서 선언된 추상 메소드와 동일한 선언부를 가진(재정의된) 메소드를 가지고 있어야 함
객체 B는 인터페이스를 구현한(implement) 객체라고 함
구현객체는 선언부에 명시해야 함

public interface RemoteControl {
	//*추상 메소드 : 선언부만 있고 실행부(중괄호)가 없는 메소드
	public void turnOn();
}

public class Television implements RemoteControl {
    @Override
    public void turnOn() {
    	System.out.println("Television 켜짐"); //turnOn() 추상 메소드 재정의
    }
}

public class Audio implements RemoteControl {
    @Override
    public void turnOn() {
    	System.out.println("Audio 켜짐"); //turnOn() 추상 메소드 재정의
    }
}

변수 선언과 구현 객체 대입

인터페이스도 타입이므로 변수 타입으로 사용할 수 있음
참조타입에 속하므로 null 대입 가능
인터페이스를 통해 구현객체를 사용하려면 인터페이스 변수에 구현 객체(번지) 대입
실제로 실행되는것은 재정의된 메소드

public class User {
	public static void main(String[] args){
    	//변수 타입으로 사용
    	RemoteControl rc;
        RemoteControl rc = null;
        rc.turnOn();
        
        //rc 변수에 Television 객체 대입
        rc = new Television();
        rc.turnOn();
        
        //rc 변수에 Audio 객체 대입(교체)        
        rc = new Audio();
        rc.turnOn();
    }
}

8.3) 상수 필드

public interface RemoteControl {
    int MAX_VOLUME = 10;
    int MIN_VOLUME = 0;
}

public class User {
    public static void main(String[] args){
        System.out.println(RemoteControl.MAX_VOLUME);
        System.out.println(RemoteControl.MIN_VOLUME);
    }
}

인터페이스에 선언된 필드는 모두 public static final의 특성을 가짐 (생략 가능)
상수는 구현 객체가 아니라도 인터페이스로 바로 접근해서 읽을 수 있음

8.4) 추상 메소드

public interface RemoteControl {
    void turnOn();
    void turnOff();
    void setVolume(int volume);
}

public class User {
    public static void main(String[] args) {
    	RemoteControl rc;
        
        rc = new Television();
        rc.turnOn();
        rc.setVolums(5);
        rc.trunOff();
        
        rc = new Audio();
        rc.turnOn();
        rc.setVolums(5);
        rc.trunOff();
    }
}

추상 메소드는 객체 A가 인터페이스를 통해 어떻게 메소드를 호출할 수 있는지 방법을 알려주는 역할
인터페이스 구현 객체 B는 추상 메소드의 실행부는 갖는 재정의된 메소드가 있어야 함

8.5) 디폴트 메소드

public interface RemoteControl {
    default void setMute(boolean mute) {
        if(mute) {
            System.out.println("음소거");
            setVolume(MIN_VOLUME);
        } else {
            System.out.println("음소거 해제");
        }
    }
}

인터페이스는 완전한 실행 코드(중괄호)를 가진 디폴트 메소드 선언 가능
클래스 메소드와 선언은 동일하나 default 키워드가 리턴 타입 앞에 붙음
디폴트 메소드는 구현 객체가 필요
구현 클래스는 디폴트 메소드를 재정의할 수 있지만 public 접근 제한자를 반드시 붙혀야하고 default 키워드를 생략해야 함

8.6) 정적 메소드

public interface RemoteControl {
    static void changeBattery() {
        System.out.println("리모콘 건전지 교체");
    }
}

인터페이스에는 정적 메소드 선언 가능
추상, 디폴트 메소드와 다르게 구현 객체 없이 인터페이스만으로 호출 가능
선언 방법은 클래스 정적 메소드와 동일하나 public을 생략하더라도 자동으로 붙음
구현 객체 없이 인터페이스명으로 접근해서 호출 가능

RemoteControl.changeBattery();

8.7) private 메소드

구분	구현 객체	호출
private 메소드	구현 객체 필요	디폴트 메소드 안에서만 호출 가능
private 정적 메소드	구현 객체 필요 없음	디폴트, 정적 메소드 안에서도 호출 가능

인터페이스는 외부에서 접근할 수 없는 private 메소드 선언 가능
디폴트와 정적 메소드들의 중복 코드를 줄이기 위해서 사용

8.8) 다중 인터페이스 구현

public class 구현클래스명 implements 인터페이스A, 인터페이스B {
	//모든 추상 메소드 재정의
}

구현 객체는 여러 개의 인터페이스를 implements 가능
각각 인터페이스를 통해 구현 객체 사용 가능
쉼표로 구분해서 작성하여 모든 인터페이스가 가진 추상 메소드 재정의

8.9) 인터페이스 상속

public interface 자식인터페이스 extends 부모인터페이스1, 부모인터페이스2 { ... }

클래스와 달리 다중 상속을 허용

8.10) 타입 변환

자동 타입 변환(promotion)

인터페이스 변수 <=(자동 타입 변환)= 구현객체

강제 타입 변환(casting)

구현클래스 변수 <=(강제 타입 변환)= (구현클래스) 인터페이스변수

8.11) 다형성

사용 방법은 동일하지만 다양한 결과가 나오는 성질

필드의 다형성 : tire1과 tire2 필드에 어떤 타이어 구현 객체가 대입되어도 Car 객체는 타이어 인터페이스에 선언된 메소드만 사용하므로 문제 안됨
매개변수의 다형성 : drive() 메소드를 호출할 때 인터페이스 Vehicle을 구현하는 어떠한 객체라도 매개값으로 줄 수있는데, 어떤 객체를 주느냐에 따라 run() 메소드의 실행 결과가 다름. 구현 객체에서 재정의된 run() 메소드의 실행 내용이 다르기 때문

8.12) 객체 타입 확인

public void method(Vehicle vehicle) {
    if(vehicle instanceof Bus){
        Bus bus = (Bus) vehicle;
        //vehicle에 대입된 객체가 Bus일 경우에만 Bus로 강제 타입 변환
    }
}

instanceof 연산자 사용

8.13) 봉인된 인터페이스

public sealed interface InterfaceA permits interfaceB { ... }

java 15부터 무분별한 자식 인터페이스 생성 방지 위해 생김
InterfaceA의 자식 인터페이스는 InterfaceB만 가능하고, 이외는 불가능

Chapter 09 | 중첩 선언과 익명 객체

1) 중첩 클래스

클래스 안에 또 다른 클래스 정의
복잡도가 증가하기 때문에 정적 멤버 클래스 외에는 잘 안씀

2) 정적 클래스

static 클래스 안에 inner 클래스는 static으로 구현해야한다

3) 익명 객체

새로운 클래스를 만들고 정의한 것 처럼 동작하는 객체
새로 객체를 생성하는 것보다 간편하게 생성할 수 있음

인터페이스도 익명 객체 생성이 가능
굳이 이름을 줘서 만들지 않고, 부분에서만 사용할 객체를 만드는 것

Chapter 10 | 라이브러리와 모듈

1) 라이브러리, 모듈

생략 (한 번씩 읽어보기)

Chapter 11 | 예외 처리

1)

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Chapter 05 | 참조 타입

5.1) 데이터 타입 분류

5.2) 메모리 사용 영역

5.3) 참조 타입 변수의 ==, != 연산

5.4) null과 NullPointerException

5.5) 문자열(String) 타입

5.6) 배열(Array) 타입

5.7) 객체를 참조하는 배열

5.8) 배열 복사

5.9) 배열 항목 반복을 위한 향상된 for 문

5.10) main() 메소드의 String[] 매개변수 용도

5.11) 열거(Enum) 타입

Chapter 06 | 클래스

6.1) 객체지향 프로그래밍

6.2) 객체와 클래스

6.3) 클래스 선언

6.4) 객체 생성과 클래스 변수

6.5) 클래스 구성 멤버

6.6) 필드 선언과 사용

6.7) 생성자 선언과 호출

6.8) 메소드 선언과 호출

6.9) 인스턴스 멤버

6.10) 정적 멤버

6.11) final 필드와 상수

6.12) 패키지

6.13) 접근 제한자

6.14) Getter와 Setter

6.15) 싱글톤 패턴

Chapter 07 | 상속

7.1) 상속 개념

7.2) 클래스 상속

7.3) 부모 생성자 호출

7.4) 메소드 재정의

7.5) final 클래스와 final 메소드

7.6) protected 접근 제한자

7.7) 타입 변환

7.8) 다형성

7.9) 객체 타입 확인

7.10) 추상 클래스

7.11) 봉인된 클래스

Chapter 08 | 인터페이스

8.1) 인터페이스의 역할

8.2) 인터페이스와 구현 클래스 선언

8.3) 상수 필드

8.4) 추상 메소드

8.5) 디폴트 메소드

8.6) 정적 메소드

8.7) private 메소드

8.8) 다중 인터페이스 구현

8.9) 인터페이스 상속

8.10) 타입 변환

8.11) 다형성

8.12) 객체 타입 확인

8.13) 봉인된 인터페이스

Chapter 09 | 중첩 선언과 익명 객체

1) 중첩 클래스

2) 정적 클래스

3) 익명 객체

Chapter 10 | 라이브러리와 모듈

1) 라이브러리, 모듈

Chapter 11 | 예외 처리

1)

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