[Java] 객체 지향의 4대 특성

1. 추상화(모델링)

2. 상속: 재사용+확장

3. 다형성: 사용편의성

4. 캡슐화: 정보 은닉

추상화(모델링)

-'추상': 여러 가지 사물이나 개념에서 공통되는 특성이나 속성 따위를 추출하여 파악하는 작용

-'모델': 실제 사물을 정확히 복제하는 게 아니라 목적에 맞게 관심 있는 특성만을 추출해서 표현하는 것. 즉, 추상화를 통해 실제 사물을 단순하게 묘사하는 것 

-객체 지향의 추상화는 곧 모델링입니다. 즉, 추상화란 구체적인 것을 분해해서 관찰자가 관심 있는 특성만 가지고 재조합하는 것입니다.

 

객체(Object)와 클래스(Class) 간의 관계

 클래스:객체=펭귄:뽀로로=사람:김연아=쥐:미키마우스

 

-객체는 유일무이한 사물이며, 클래스는 같은 특성을 지닌 여러 객체를 총칭하는 집합의 개념입니다.

-객체 지향에서 추상화의 결과는 클래스입니다.

   

애플리케이션 경계(Context)

만들고자 하는 애플리케이션에 따라 클래스의 설계가 달라질 수 있습니다.

애플리케이션 경계	병원 애플리케이션	은행 애플리케이션
사람	환자	고객
클래스 모델링	시력 몸무게 혈액형 키 나이 먹다() 자다() 운전하다() 운동하다()	나이 직업 연봉 일하다() 입금하다() 출금하다() 이체하다() 대출하다()

 

*자바가 객체 지향의 추상화를 지원하는 방법

추상화=모델링=자바의 class 키워드

 

*자바에서 클래스와 객체 관계를 표현하는 방법

클래스 객체_참조_변수=new 클래스();

클래스	객체_참조_변수	=	new	클래스	()
객체_참조_변수의 자료형(Type)	생성된 객체를 참조할 수 있는 변수	할당문	새로운	만들고자 하는 객체의 분류	메소드
			클래스의 인스턴스, 즉 객체를 생성하기 위해 객체 생성자를 호출
새로운 객체를 하나 생성해 그 객체의 주소값(포인터)을 객체 참조 변수에 할당

 

UML 클래스 다이어그램

-추상화의 결과물은 모델이고, 모델은 자바 언어에서 클래스로 표현됩니다. 그리고 클래스 모델을 표현하는 국제 표준 표기법이 UML 다이어그램입니다.

-클래스의 논리적/물리적 설계

• 논리적 설계: 개발 환경(언어 등)에 영향을 받지 않는 설계
• 물리적 설계: 개발 환경에 맞춰진 설계 

 

T 메모리

아래와 같은 메모리 구조를 임의로 T 메모리로 부르고자 합니다.

스태틱(static)
스택(stack)	힙(heap)

스태틱 영역: 정적 변수

스택 영역: 지역 변수

힙 영역: 객체 변수

//Mouse .java

public class Mouse {
	public String name;
    public int age;
    public static int countOfTail=1;
    
    public void Sing() {
    	System.out.println(name + "찍찍!!!");
    }
}

//MouseDriver.java

public class MouseDriver {
	public static void main(String[] args) {
      //클래스명.countOfTail
      Mouse.countOfTail=1;

      Mouse mickey=new Mouse();
      Mouse jerry=new Mouse();
      Mouse mightyMouse=new Mouse();

      //객체명.countOfTail
      System.out.println(mickey.countOfTail);
      System.out.println(jerry.countOfTail);
      System.out.println(mightyMouse.countOfTail);

      //클래스명.countOfTail
      System.out.println(Mouse.countOfTail);
    }
}

Mouse name age countOfTail: 1 sing()
-	Mouse name: "미키" age: 85 sing()	Mouse name: "제리" age: 73 sing()	Mouse name: "마이티마우스" age: 71 sing()
스택		힙

main()이 실행되기 전 T 메모리

 

countOfTail은 모든 객체가 동일한 값을 가지기 때문에, Mouse class에서 static으로 선언해주어 static 영역에 상주하게 됩니다.

 

클래스 멤버 = static 멤버 = 정적 멤버

객체 멤버 = 인스턴스 멤버

 

상속: 재사용+확장(extends)

-'상속': 상위 클래스의 특성을 하위 클래스에서 상속하고 거기에 더해 필요한 특성을 추가, 즉 확장해서 사용할 수 있다는 의미

 

상위클래스(슈퍼 클래스)-하위 클래스(서브 클래스)

 

하위->상위: 추상화, 일반화

상위->하위: 구체화, 특수화

 

하나의 상위 클래스: 하나의 객체

하나의 하위 클래스: 분류/집단

  

하위 클래스 is a kind of 상위 클래스->하위 클래스는 상위 클래스의 한 분류다.

펭귄 is a kind of 조류->펭귄은 조류의 한 분류다.

 

 

상속의 중요한 정의

-객체 지향의 상속은 상위 클래스의 특성을 재사용하는 것이다.

-객체 지향의 상속을 상위 클래스의 특성을 확장하는 것이다.

-객체 지향의 상속은 is a kind of 관계를 만족해야 한다.

 

상속과 인터페이스

구현 클래스 is able to 인터페이스->구현 클래스는 인터페이스할 수 있다.

 

-자바 API의 몇 가지 인터페이스

• Serializable 인터페이스: 직렬화할 수 있는
• Cloneable 인터페이스: 복제할 수 있는
• Comparable 인터페이스: 비교할 수 있는
• Runnable 인터페이스: 실행할 수 있는

-하위 클래스의 인스턴스가 생성될 때 상위 클래스의 인스턴스도 함께 생성됩니다.

 

다형성: 사용편의성

오버라이딩(overriding)과 오버로딩(overloading)

-오버라이딩(재정의): 상위클래스의 메소드와 같은 메소드 이름, 같은 인자 리스트

    하위클래스가 재정의한 메소드를 알아서 호출해 줌으로써 형변환이나 instanceof 연산자를 써서 하위 클래스가 무엇인지 신경쓰지 않아도 됩니다.

-오버로딩(중복정의): 같은 메소드 이름, 다른 인자 리스트

    오버로딩은 함수명 하나를 가지고 인자 목록만 달리하면 되기 때문에, 하나의 함수만 구현해도 다수의 함수를 구현한 효과를 낼 수 있습니다.

//Animal.java

public class Animal {
	public String name;
    
    public void showName() {
    	System.out.println("안녕 나는 %s야. 반가워\n", name);
    }
}

//Penguin.java

public class Penguin extends Animal {
	public String habitat;
    
    public void showHabitat() {
    	System.out.println("%s는 %s에 살아\n", name, habitat);
    }
    
    //오버라이딩(재정의)
    public void showName() {
    	System.out.println("어머 내 이름은 알아서 뭐하게요?");
    }
    
    //오버로딩(중복정의)
    public void showName(String yourName) {
    	System.out.println("%s 안녕, 나는 %s라고 해\n", yourName, name);
    }
}

 

캡슐화: 정보 은닉

-객체 멤버의 접근 제어자

• public: 모두가 접근 가능
• protected: 상속/같은 패키지 내의 클래스에서 접근 가능
• [default]: 같은 패키지 내의 클래스에서 접근 가능
• private: 같은 클래스 내에서만 접근 가능

 

-정적 멤버의 접근 제어자

ClassA		ClassA.pubSt	pubSt	this.pubSt
		사용 가능	사용 가능	사용 가능
같은 패키지	상속한 경우	사용 가능	사용 가능	사용 가능
	상속하지 않은 경우	사용 가능	사용 불가	사용 불가
다른 패키지	상속한 경우	사용 가능	사용 가능	사용 가능
	상속하지 않은 경우	사용 가능	사용 불가	사용 불가

정적 멤버의 접근 방법

 

객체참조변수명.정적멤버 형식으로 접근하기보다는 클래스명.정적멤버 형식으로 접근하는 것이 좋습니다.

 

참조 변수의 복사

Call By Value(값에 의한 호출)

기본 자료형 변수를 복사하는 경우 Call By Value(값에 의한 호출)에 의해 그 값이 복사되며 두 개의 변수는 서로에게 영향을 주지 않습니다.

//CallByValue.java

public class CallByValue {
	public static void main(String[] args) {
    	int a=10;
        int b=a;
        
        b=20;
        
        System.out.println(a);	//10
        System.out.println(b);	//20
    }
}

변수 b에 변수 a가 가진 값을 복사하고, 다시 변수 b에 20을 할당했습니다.

이때, a가 가진 값이 단순히 b에 복사된 것이고 a와 b 변수는 아무런 관계도 없습니다.

 

Call By Reference(참조에 의한 호출)/Call By Address(주소에 의한 호출)

//CallByReference.java

public class CallByReference {
	public static void main(String[] args) {
    	Animal ref_a=new Animal();
        Animal ref_b=re_a;
        
        ref_a.age=10;
        ref_b.age=20;
        
        System.out.println(ref_a.age);	//20
        System.out.println(ref_b.age);	//20
    }
}

class Animal {
	public int age;
}

참조변수 b에 참조변수 a의 주소를 참조하도록 하고, 참조변수 a에 10, b에 20을 할당했습니다.

이때, a와 b가 가진 값이 모두 10이 되었다가 값이 모두 20으로 바뀝니다.

 

• 기본 자료형 변수는 값을 값 자체로 판단합니다.
• 참조 자료형 변수는 값을 주소, 즉 포인터로 판단합니다.
• 기본 자료형 변수를 복사할 때, 참조 자료형 변수를 복사할 때 일어나는 일은 같습니다. 즉, 가지고 있는 값을 그대로 복사해서 넘겨줍니다.