1️⃣ 클래스와 객체(2)

1. 오버로딩(Overloading).

자바 프로그래밍에서 오버로딩(Overloading)은 같은 클래스 내에서 메소드 이름이 같지만 매개변수의 타입이나 개수가 다른 여러 메소드를 정의하는 것을 의미합니다.

오버로딩을 사용하면 같은 기능을 하는 메소드라도 다양한 입력에 대응하여 유연하게 메소드를 호출할 수 있습니다.

오버로딩은 메소드만 가능하며, 생성자에도 적용될 수 있습니다.

1.2. 오버로딩의 규칙.

• 1. 메소드 이름이 같아야 합니다 : 오버로딩된 메소드들은 같은 이름을 공유합니다.
• 2. 매개변수 목록이 달라야 합니다 : 매개변수의 개수나 타입, 혹은 그 순서가 달라야 합니다. 매개변수의 차이를 통해 자바 컴파일러는 호출할 적절한 메소드를 결정합니다.
• 3. 반환 타입은 오버로딩을 구분하는 데 사용되지 않습니다 : 오버로딩된 메소드는 반환 타입이 다르더라도, 이는 오버로딩을 구분하는 데 사용되지 않습니다.
  • 즉, 반환 타입만 다른 메소드는 오버로딩이 아닙니다.
• 4. 접근 제어자와 예외는 오버로딩을 구분하는 데 사용되지 않습니다 : 이 역시 메소드를 구별하는 데 사용되지 않습니다.

1.3. 오버로딩의 예.

public class Print {
    // 오버로딩 예제: 같은 메소드 이름, 다른 매개변수 타입
    public void display(int a) {
        System.out.println("Integer: " + a);
    }
    
    public void display(String a) {
        System.out.println("String: " + a);
    }
    
    // 오버로딩 예제: 같은 메소드 이름, 다른 매개변수 개수
    public void display(int a, int b) {
        System.out.println("Two integers: " + a + ", " + b);
    }
    
    // 오버로딩 예제: 같은 메소드 이름, 매개변수의 순서가 다름
    public void display(String a, int b) {
        System.out.println("String and integer: " + a + ", " + b);
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Print prt = new Print();
        prt.display(1); // 출력: Integer: 1
        prt.display("Hello"); // 출력: String: Hello
        prt.display(1, 2); // 출력: Two integers: 1, 2
        prt.display("Age", 30); // 출력: String and integer: Age, 30
    }
}

• 이 예제에서 ‘Print’ 클래스는 ‘display’ 라는 메소드를 여러 번 오버로딩했습니다.
  • 매개변수의 타입, 개수, 순서에 따라 다른 메소드가 호출됩니다.
    • 이를 통해 다양한 타입과 개수의 입력을 유연하게 처리할 수 있습니다.

📝 정리.

오버로딩을 통해 프로그램의 가독성을 향상시키고, 유사한 기능을 하는 메소드들을 하나의 이름으로 그룹화함으로써 프로그램을 더욱 직관적으로 만들 수 있습니다.

이러한 방식은 프로그래밍의 복잡성을 줄이고, 코드의 유지보수를 용이하게 합니다.

2. 접근제어자(Access Modifiers).

자바 프로그래밍에서 접근 재어자(Access Modifiers)는 클래스, 메서드, 변수 등과 같은 멤버들에 대한 접근 권한을 제어하는 키워드입니다.

이러한 접근 제어자를 사용함으로써 클래스의 캡슐화를 강화할 수 있으며, 객체의 데이터와 메서드를 외부에서 직접접으로 접근하거나 수정하는 것을 제한할 수 있습니다.

접근 제어자는 클래스의 멤버(변수, 메서드, 생성자 등)와 클래스 자체에 적용될 수 있습니다.

2.1 자바에서 사용하는 주요 접근 제어자

• 1. public : 어떤 클래스에서든 접근할 수 있도록 허용합니다.
  • public으로 선언됩 멤버는 어디서든 접근이 가능합니다.

• 2. protected : 같은 패키지 내의 클래스 또는 다른 패키지의 서브 클래스에서 접근할 수 있습니다.

• 3. default(package-private) : 접근 제어자를 명시하지 않은 경우, 같은 패키지 냐의 클래스들만 접근할 수 있습니다. 이를 종종 package-private라고도 합니다.

• private : 해당 멤보를 선언한 클래스 내에서만 접근할 수 있습니다. 외부 클래스에서는 접근할 수 없어, 클래스 내부 구현을 숨기는 데 유용합니다.

2.2 접근 제어자의 사용 예제.

public class AccessExample {
    public int publicVar = 10; // 어디서든 접근 가능
    protected int protectedVar = 20; // 같은 패키지 또는 상속 받은 클래스에서 접근 가능
    int defaultVar = 30; // 같은 패키지 내에서만 접근 가능
    private int privateVar = 40; // 이 클래스 내에서만 접근 가능
    
    public void show() {
        System.out.println("publicVar: " + publicVar);
        System.out.println("protectedVar: " + pretectedVar);
        System.out.println("defaultVar: " + defaultVar);
        System.out.println("privateVar: " + privateVar);
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        AccessExample example = new AccessExample();
        System.out.println(example.publicVar); // 접근 가능
        System.out.println(example.protectedVar); // 다른 패키지에 있지 않은 이상 접근 가능
        System.out.println(example.defaultVar); // 같은 패키지에 있을 경우 접근 가능
        // System.out.println(example.privateVar); // 컴파일 에러 발생, 접근 불가능
        example.show(); // 모든 변수 출력 가능
            
    }
}

• 위 예제에서는 다양한 접근 제어자가 적용된 변수들을 선언하고, 이에 대한 접근 가능성을 보여줍니다.
• ‘publicVar’ 은 어디서든 접근할 수 있지만, ‘privateVar’ 는 오직 선언된 클래스 내부에서만 접근할 수 있습니다.
• ‘protectedVar’ 과 ‘defaultVar’ 는 좀 더 제한적인 접근을 허용합니다.

📝 정리.

이렇게 접근 제어자를 통해 자바에서는 데이터 보호 및 캡슐화, 객체의 정확한 사용을 보장하여 프로그램의 안정성과 유지보수성을 향상시킬 수 있습니다.

3. static 키워드.

자바 프로그래밍에서 ‘static’ 키워드는 클래스의 멤버(필드, 메서드, 블록 또는 내부 클래스)를 클래스 레벨에 소속 시키는 역할을 합니다.

이는 특정 인스턴스에 속하기보다는 클래스 자체에 속한다는 의미입니다.

‘static’ 멤버는 클래스의 모든 인스턴스에 의해 공유되며, 클래스가 메모리에 로드될 때 생성되고, 클래스가 언로드될 때 소멸됩니다.

3.1 static의 특징.

• 1. 클래스 레벨에서 공유 : ‘static’ 필드는 클래스의 모든 인스턴스 간에 공유됩니다.
  • 이는 특정 데이터를 모든 객체가 공유해야 할 필요가 있을 때 유용합니다.
• 2. 인스턴스 생성 없이 접근 기는 : ‘static’ 메서드나 필드는 객체의 인스턴스를 생성하지 않고도 클래스 이름을 통해 직접 접근할 수 있습니다.
• 3. 정적 초기화 블록 : ‘static’ 키워드를 사용한 블록(정적 블록)은 클래스가 처음 메모리에 로그 될 때 단 한 번 실행됩니다.
  • 이는 ‘static’ 필드의 초기화에 사용할 수 있습니다.

3.2 static 필드와 메서드 사용 예.

public class Calculator {
    // 정적 필드
    public static int calculatorCount = 0;
    
    // 정적 블록
    static {
        System.out.println("Calculator 클래스 로딩!");
    }
    
    // 생성자
    public Calculator() {
        calculatorCount++; // 생성될 때마다 계산기의 수를 증가
    }
    
    // 정적 메서드
    public static int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Calculator c1 = new Calculator();
        Calculator c2 = new Calculator();
        
        System.out.println("Created Calculators: " + Calculator.calculatorCount); // 2 출력
        System.out.println("Sum: " + Calculator.add(5,3)); // 8 출력
    }
}

• 이 예제에서는 ‘Calculator’ 클래스의 인스턴스 생성 횟수를 추적하는 ‘static’ 필드 ‘calculatorCount’ 와 정적 메서드 ‘add’ 를 사용합니다.
  • ‘calculatorCount’ 는 ‘Calculator’ 의 모든 인스턴스에 의해 공유되며, ‘add’ 메서드는 인스턴스를 생성하지 않고도 호출할 수 있습니다.

3.3 static 사용 시 주의점

• ‘static’ 메서드 내에서는 인스턴스 변수나 메서드를 직접 사용할 수 없습니다.
• ‘static’ 은 남용하면 객체지향의 원칙을 해칠 수 있습니다.
  • 예를 들어, 객체 간의 상태 공유가 과도하게 이루어져 객체 간의 결합도가 높아질 수 있습니다.
• ‘static’ 변수는 프로그램의 실행이 끝날 때까지 메모리에 남아 있으므로 메모리 사용에 주의해야 합니다.

3.4 static 메소드와 static 변수와의 관계성.

자바 프로그래밍에서 ‘static’ 메소드와 ‘static’ 변수는 두 가지 공통점을 가지고 있습니다.

둘 다 클래스 레벨에서 정의되며, 클래스의 모든 인스턴스 간에 공유됩니다.

이런 공통점 때문에, ‘static’ 메소드는 ‘static’ 변수에 직접 접근할 수 있지만, 일반 인스턴스 변수에는 접근할 수 없습니다.

3.5 static 변수.

‘static’ 변수는 클래스 변수라고도 하며, 특정 클래스의 모든 인스턴스에 의해 공유됩니다.
이 변수는 클래스가 메모리에 로드될 때 생성되고, 클래스가 언로드될 때까지 메모리에 존재합니다.
‘static’ 변수는 특히 클래스의 인스턴스들이 공통적으로 사용해야 하는 데이터를 저장하는데 유용합니다.
예를 들어, 모든 계산기 객체가 공유해야 하는 ‘calculatorCount’ 와 같은 경우에 사용됩니다.

3.6 static 메소드

‘static’ 메소드 역시 클래스 레벨에 정의되며, 이 메소드는 인스턴스 생성 없이 클래스 이름을 통해 직접 호출할 수 있습니다.

‘static’ 메소드는 인스턴스 필드나 메소드에 접근할 수 없습니다.

그 이유는 ‘static’ 메소드가 호출될 때 해당 클래스의 인스턴스가 존재하지 않을 수 있기 때문입니다.
따라서 ‘static’ 메소드는 오로지 ‘static’ 변수나 다른 ‘static’ 메소드에만 접근할 수 있습니다.

3.7 두 요소의 상호작용.

‘static’ 메소드에는 ‘static’ 변수에 자유롭게 접근하고 수정할 수 있습니다.
이는 ‘static’ 변수가 클래스에 속하고 메소드도 클래스 레벨에서 실행되기 때문입니다.
예를 들어, 어떤 클래스의 모든 인스턴스가 사용할 설정 값을 ‘static’ 변수에 저장하고, 이 값을 설정하거나 조회하는 ‘static’ 메소드를 제공할 수 있습니다.

3.8 예제

public class Counter {
    public static int count = 0; // 'static' 변수
    
    public static void increment() { // 'static' 메소드
        count++; // 'static' 변수에 접근하여 값을 증가
    }
    
    public static void displayCount() {
        System.out.println("Count: " + count); // 'static' 변수의 현재 값을 출력
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Counter.increment();
        Counter.increment();
        Countet.displayCount(); // 출력: Count: 2
    }
}

• 이 예제에서 ‘Counter’ 클래스는 ‘static’ 변수 ‘count’ 를 가지고 있으며, increment 메소드를 통해 이 변수의 값을 증가시키고, ‘displayCount’ 메소드를 통해 값을 출력합니다.

• 모든 ‘Counter’ 객체가 ‘count’ 값을 공유하며, ‘static’ 메소드를 통해 이 값을 조작할 수 있습니다.

📝 정리.

‘static’ 은 전역 변수나 전역 메서드와 유사한 효과를 제공하지만, 자바의 객체지향적 특성과 일관성을 유지하기 위해 적절히 사용되어야 합니다.

‘static’ 메소드와 ‘static’ 변수는 클래스 레벨에서 관리되어 클래스의 모든 인스턴스에 의해 공유되는 특성을 가지고 있습니다.

이를 통해 클래스 전체에 영향을 미치는 작업을 수행할 수 있습니다.