[Java]자바 프로그래밍(클래스와 객체)

클래스와 객체

• 객체
• 메시지
• 클래스
• 객체 지향
• String 클래스

객체 지향 개념을 완벽하게 이해하여야지 객체 지향 설계의 이점을 활용할 수 있다

Real World(실제 세계)는 객체로 이루어진다.

객체는 우리가 보고 느끼고 인지할 수 있는 그 모든 것을 의미한다고 보면된다.

객체는 자신만의 고유한 특성과 행동을 가지며 다른 객체들에게 행동을 요청하거나 정보를 주고 받는 등 상호작용을 하면서 존재한다.

객체 지향

실제 세계를 모델링하여 소프트웨어를 개발하는 방법

절차 지향과 객체 지향의 차이

• 절차 지향 프로그래밍(procedural Programming)
  • 문제를 해결하는 절차를 중요하게 생각하는 방법

• 객체 지향 프로그래밍(Object-Oriented Programming) → OOP
  • 데이터와 절차를 하나의 덩어리(객체)로 묶어서 생각하는 방법

객체 지향 방법

객체 지향으로 소프트웨어(코드)를 작성하는 것은 컴퓨터 하드웨어 부품을 구입하여서 컴퓨터를 조립하는 것과 비슷하다

객체 지향의 3대 특징

캡슐화

캡슐화(encapsulation) : 관련된 데이터와 알고리즘(코드)이 하나의 묶음으로 정리되어 있는 것

→ 객체 지향을 사용하면 코드를 재사용할 수 있다.

캡슐화의 정보 은닉

캡슐화는 정보 은닉 기법중 하나이다.

해당하는 객체를 생성하고 외부에서 해당 객체의 필드, 메소드를 해당 객체 내부에서만 사용할 수 있도록 정보를 은닉하여 보안적인 효과를 얻을 수 있다.

그리고 외부에서 객체의 데이터를 직접 액세스하는 것을 방지하여 잘못된 값이 입력되는 것을 막을 수 있다.

예시

public class User {
	private String user_id; // private로 필드 선언
	private String user_pw; // 외부에서 접근 불가능

	public String getUser_id() { // public 접근 지정자로 외부에서 접근 가능
		return user_id;
	}
	public void setUser_id(String user_id) {
		this.user_id = user_id
	}
}

public class login {
	public static void main(String[] args) {
		User user = new User(); // User 객체를 인스턴스 변수로 불러옴
		user.setUser_id("admin"); // user 객체의 user_id를 setter로 "admin" 이라고 설정
		
		System.out.println(user.getUser_id()); // user 객체의 user_id 값은 반환 받는다.
	}
}

위와 같이 User 클래스 내부의 필드값이 private 접근 지정자라서 외부에서 접근이 불가능하고 setter와 getter로만 접근이 가능하게 하여 보다 보안적으로 향상되는것이 정보 은닉의 장점이다.

상속

상속(inheritance) : 이미 작성된 클래스(부모 클래스)를 이어 받아서 새로운 클래스(자식 클래스)를 생성하는 기법이다.

• 기존의 코드를 재활용하기 위한 기법

• 상속이 되는지 쉽게 확인하는 방법은 “is-a” 개념을 사용하면 쉽다.
• 개는 동물이다(Dog is a Animal), 스포츠카는 자동차이다(Sport-car is a car)

다형성

하나의 이름(방법)으로 많은 상황에 대처하는 기법

• 개념적으로 동일한 작업을 하는 멤버 함수들에 똑같은 이름을 부여할 수 있으므로 코드가 더 간단해 진다.

• 위의 예시는 동물이라면 짖거나 소리를 내는 행동(메소드)에 대하여 같기 때문에 같은 이름으로 메소드를 작성한 예이다.

객체 지향의 장점

• 신뢰성있는 소프트웨어를 쉽게 작성할 수 있다.
• 코드를 재사용하기 쉽다.
• 업그레이드가 쉽다.
• 디버깅이 쉽다.

쉬운 디버깅

• 예를 들어 절차 지향 프로그램에서 하나의 변수를 1000개의 함수가 사용하고 있다고 가정하여보자 → 하나의 변수를 1000개의 함수에서 변경할 수 있다.
• 객체 지향 프로그램에서 100개의 클래스가 있고 클래스당 10개의 메소드를 가정해보자 → 하나의 변수를 10개의 메소드에서 변경할 수 있다.

어떤 방법이 디버깅이 쉬울까?

→ 자바는 캡슐화를 사용하기에 각 각의 클래스마다 다 따로 변수가 동작을 하여 오류가 발생을 하면 디버깅을 하기가 쉽다.

자바에서의 객체

• 객체(Object)는 상태와 동작을 가지고 있다
• 객체의 상태(state)는 객체의 특징값(속성)이다.
• 객체의 동작(behavior) 또는 행동은 객체가 취할 수 있는 동작이다.

객체의 상태 = 필드

객체의 동작 = 메소드

현실 세계의 객체에서 객체의 필드와 객체의 메소드를 정의하여 보자

객체	상태	동작
전구	켜짐/꺼짐	스위치 켜기/끄기
라디오	켜짐/꺼짐, 볼륨상태	전원 켜기/끄기, 볼륨 조절
강아지	색, 나이, 몸무게, 키 등	앉기, 눕기, 짖기, …
자동차	속도, 기어, 색상, 차량모델, …	속도 up/down, 기어 up/down, …

메시지

• 소프트웨어 객체는 메시지(message)를 통해 다른 소프트웨어 객체와 통신하고 서로 상호 작용한다.

• 메시지 전달