0406 - 클래스, 접근 제한자(private, public),캡슐화,메소드 오버로딩, 다향성, VO클래스, 필드/생성자/메소드 선언

클래스(Class) : 객체(Object)를 생성하기 위한 자료형  (참조형) 

 ▶ Java에서는 객체(Object) 대신 인스턴스(Instance)라는 용어 사용 
 ▶  현실에 존재하는 사물 또는 관념을 클래스라는 자료형으로 표현하여 프로그램에 사용할 수 있도록 객체로 생성 

클래스는 설계도로 존재하고, 실체가 없는 것이다. 실체화 시키기 위한 것이 객체이다. 
 
 
형식)

 [public] class 클래스명 {  //[] -> 생략가능
		필드(Field) //>> 없어도 되지만, 필요한 경우 써줘야 한다.
		...
		생성자(Constructor) 
		...
		메소드(Method) 
		...  
		}

 
-필드: 표현 대상의 속성을 저장하기 위한 변수 - 멤버변수 
-생성자: 클래스로 객체를 생성하기 위한 특별한 형태의 메소드 (new 연산자로 호출되는 메소드로 객체 생성시 필드의 초기화를 담당) 
-메소드: 표현 대상의 행위를 명령으로 제공하기 위한 함수 - 멤버함수 (객체의 동작에 해당하며 클래스의 다양한 동작을 구성)
 
▶ 메소드는 필드를 사용한 명령으로 필요한 기능을 제공되도록 작성해야한다. 
▶ 클래스 내부에 선언된 모든 메소드는 필드에 접근이 가능하다.
 
 
자바에서는 클래스를 만들고 객체를 이용해 필드에 직접적인 접근을 제한하고, 메소드를 통해서만 프로그램을 작성하는 것이 좋다.
>>> 객체를 사용하여 필드에 직접적인 접근을 허용하면 필드에 비정상적인 값이 저장될 수 있기 때문.
 
클래스를 작성할 때 필드와 메소드에는 접근 제한자를 사용하여 접근 허용 유무 설정이 가능하다.
 
 
접근 제한자(Access Modifier)(접근지정자)  : private, package(default), protected , public
 
접근제한자는 클래스, 필드, 생성자, 메소드를 선언할 때 접근 허용을 설정하기 위한 키워드이다. 
 
- private : 클래스 내부에서만 접근 가능하도록 허용하는 접근 제한자 
▶ 필드, 생성자, 메소드를 은닉화 처리하기 위해 사용 - 클래스 외부에서 접근할 경우 에러 발생 
▶ 일반적으로 '필드'에 사용하는 접근 제한자 - 객체로 필드에 직접적인 접근을 제한하기 위해 사용 
     => 이를 데이터 은닉화 라고 한다.
      데이터 은닉화(Data Hiding) : 값을 숨겨 보호하기 위한 기능 

- public : 모든 패키지의 클래스에서 접근가능하도록 설정하기 위한 키워드 (외부 클래스가 자유롭게 사용할 수 있도록)
▶ 일반적으로 메소드에 사용하는 접근 제한자 - 클래스를 사용하는 모든 클래스에서 접근할 수 있도록 허용 
 

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예시) 자동차를 객체 모델링하여 클래스로 작성

속성 : 모델명, 엔진상태, 현재속도 - 필드
행위 : 시동 On, 시동 Off, 속도 증가, 속도 감소, 이동 중지 - 메소드

 
필드 생성 (필드 은닉화 처리해 생성) 

public class Car {
    //필드(Field) : 클래스 내부에 선언된 모든 메소드는 필드 접근 가능
    private String modelName; //모델명
    private boolean engineStatus; //엔진상태 - false : EngineOff, true : EngineOn
    private int currentSpeed; //현재속도
}

 
생성자 미생성

생성자를 선언하지 않으면 매개변수가 없는 기본 생성자 (Default Constructor)가 자동으로 생성되어 제공

 
메소드 생성 - 필드를 사용하여 메소드의 명령으로 필요한 기능을 제공되도록 작성
 

public class Car {
	public void startEngine() { //시동 On
        engineStatus = true;
        System.out.println(modelName + "의 시동을 켰습니다."); //원래 출력하지 않지만 눈으로 보기 위함
    }

    public void stopEngine() {//시동 Off
        if(currentSpeed != 0) { //자동차가 멈춰있지 않은 상태인 경우
            //클래스 내부에 선언된 메소드는 서로 호출 가능
            // => 코드의 중복성을 최소화 하여 프로그램의 생산성 및 유지보수의 효율성 증가
            speedZero();
        }
        engineStatus = false;
        System.out.println(modelName + "의 시동을 껐습니다.");
    }

    public void speedUp(int speed){//속도 증가
        if(!engineStatus) { //엔진이 꺼져있는 경우
            System.out.println(modelName + "의 자동차 시동이 꺼져있습니다.");
            return; //메소드 종료
        }
        if (currentSpeed + speed > 150) {
            speed = 150 - currentSpeed;
        }
        currentSpeed += speed;
        System.out.println(modelName + "의 속도가 " + speed + "Km/h 증가 되었습니다. 현재 속도는 "
                + currentSpeed + "Km/h 입니다.");
    }

    public void speedDown(int speed) {//속도 감소
        if(!engineStatus) { //엔진이 꺼져있는 경우
            System.out.println(modelName + "의 자동차 시동이 꺼져있습니다.");
            return; //메소드 종료
        }
        if (currentSpeed < speed) {
            speed = currentSpeed;
        }
        currentSpeed -= speed;
        System.out.println(modelName + "의 속도가 " + speed + "Km/h 감소 되었습니다. 현재 속도는 "
                + currentSpeed + "Km/h 입니다.");
    }

    public void speedZero() {//이동 중지
        currentSpeed = 0;
        System.out.println(modelName + "의 자동차가 멈췄습니다.");
    }
}

 
 
은닉화 처리된 필드를 위해 필드값을 반환하는 Getter 메소드와 필드값을 변경하는 Setter 메소드를  선언해야 한다. =>  캡슐화
 

캡슐화(Encapsulation)

: 표현대상의 속성(필드)과 행위(메소드)를 하나의 자료형(클래스)로 작성 (넓은 의미에서의 캡슐화)
 → 보다 정확히 말하자면, 필드를 은닉화 처리하여 보호하고 메소드를 이용하여 처리되도록 설정 (좁은 의미에서의 캡슐화) 
 
 
 
-Getter 메소드 : 클래스에 외부에서 필드값을 사용할 수 있도록 필드값을 반환하는 메소드
 

public 반환형 get필드명() { return 필드명; }

▶ 필드의 자료형이 [boolean]인 경우 메소드의 이름을 [is필드명]으로 작성 
 
예시)

public String getModelName() { //카멜표기법 : 변수명, 메소드명
    //=> 첫번째 단어 제외한 나머지 단어의 첫문자를 대문자로 표현
    return modelName;
}

 
-Setter 메소드 : 매개변수로 값을 전달받아 매개변수에 저장된 값으로 필드값을 변경하는 메소드
 

public void set필드명(자료형 변수명) { 필드명 = 변수명; }

▶ 매개변수에 전달되어 저장된 값에 대한 검증 가능
 
예시)

public void setModelName(String modelName) {
    //this : 메소드 내부에서 클래스의 객체를 표현하는 키워드
    // => this 키워드를 사용하여 필드 표현
    this.modelName = modelName; //매개변수의 이름과 필드의 이름을 다르게 만들어도 되는데
    //일부러 이런식으로 똑같이 만드는 경우가 많다
    //필드와 매개변수를 구분하기 위해 this 사용

 
이클립스에서는 은닉화 처리된 필드에 대한 Getter 메소드와 Setter 메소드를 생성하는 기능 제공
 
방법1) Source -> generate getters and setters 

방법2) 단축키 : [Alt] + [Shift] + [S] : 팝업메뉴 >> [R] >> 필드 선택(은닉화 되어있는 필드 목록이 뜬다) >> Generate  
 
Getter 메소드와 Setter 메소드를 직접 만들 필요 없이 해당 기능 이용하면 된다
 
이클립스 기능 이용해 메소드 생성

//Getter 메소드와 Setter 메소드 자동 생성
public boolean isEngineStatus() { //필드의 자료형이 boolean이기 때문에 is로 만들어진 것임
    return engineStatus;
}

public void setEngineStatus(boolean engineStatus) {
    this.engineStatus = engineStatus;
}

public int getCurrentSpeed() {
    return currentSpeed;
}

public void setCurrentSpeed(int currentSpeed) {
    this.currentSpeed = currentSpeed;
}

 
 
메소드는 if문을 통해 값에 대한 검증을 할 수 있다는 것이 장점이다. 따라서 Setter 메소드가 있으면 좋은 점은, 값에 대한 검증을 할 수 있다는 것이다. 검증을 통해 잘못된 값을 받더라도 정상적으로 메소드를 동작시킬 수 있다.

즉, 은닉화의 목적 >> 잘못된 값이 저장되는 것을 방지하는 목적
무조건 모든 필드를 은닉화 시켜야 한다는 것이 아니다.. 클래스를 어떻게 설계하느냐에 따라 다르다.
은닉화된 필드를 가져다 쓰기 위해 Setter, Getter을 만드는 것임! (필요시)
 

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클래스로 객체를 생성하는 방법

형식) 

클래스명 참조변수 = new 클래스명();

▶ new 연산자로 클래스의 기본 생성자를 호출하여 객체를 생성하고 생성된 객체의 메모리 주소를 참조변수에 저장
▶ 참조변수에저장된 객체는 . 연산자를 사용하여 필드 또는 메소드를 이용해 프로그램 작성

 
 

예시) Car 클래스를 객체로 생성하여 작성된 프로그램 만들기 

 

Car 클래스로 객체를 생성하여 참조변수에 저장

public static void main(String[] args) {
    Car carOne = new Car(); //객체 생성
    Car carTwo = new Car(); //객체 생성
    Car carThree = new Car(); //객체 생성
}

 
▶ 하나의 클래스로 서로 다른 객체를 여러개 생성 가능
▶ 클래스는 객체를 생성하기 위한 틀(Template)
▶ 객체를 생성하면 객체의 필드에서는 기본값을 초기값(숫자형 : 0, 논리형 : false, 참조형 : null) 자동 저장된다.
 
carOne, carTwo, carThree 각각의 참조변수에 저장된 객체의 메모리 주소는 모두 다르다. 즉, 세개 모두 다른 객체이다.
 
참조변수.필드명 : 참조변수에 저장된 객체가 . 연산자를 사용하여 필드에 접근
▶ 객체의 필드에는 기본값이 초기값으로 자동 저장되어 있다.

carOne.modelName = "싼타페"; //객체의 필드값 변경 - 필드가 은닉화 처리되어 에러 발생

 
은닉화 선언된 필드에 접근할 경우 에러 발생.
 
-> Setter 메소드, Getter 메소드 호출해 필드값 변경 

carOne.setModelName("싼타페"); //필드값을 변경하는 Setter 메소드 호출

System.out.println("첫번째 자동차 모델명 = " + carOne.getModelName());
System.out.println("첫번째 자동차 엔진상태 = " + carOne.isEngineStatus());
System.out.println("첫번째 자동차 현재속도 = " + carOne.getCurrentSpeed());

/*
 첫번째 자동차 모델명 = 싼타페
 첫번째 자동차 엔진상태 = false
    첫번째 자동차 현재속도 = 0
 */

 
은닉화 예시)
은닉화 전 
 

carTwo.modelName = "쏘나타";
carTwo.engineStatus = true; //원래는 메소드를 호출하는 방식이 정석
carTwo.currentSpeed = 80; //원래는 메소드를 호출하는 방식이 정석


System.out.println("두번째 자동차 모델명 = " + carTwo.modelName);
System.out.println("두번째 자동차 엔진상태 = " + carTwo.engineStatus);
System.out.println("두번째 자동차 현재속도 = " + carTwo.currentSpeed);

 
은닉화 후

carTwo.setModelName("쏘나타");
carTwo.setEngineStatus(true);
carTwo.setCurrentSpeed(80);

System.out.println("두번째 자동차 모델명 = " + carTwo.getModelName());
System.out.println("두번째 자동차 엔진상태 = " + carTwo.isEngineStatus());
System.out.println("두번째 자동차 현재속도 = " + carTwo.getCurrentSpeed());

 
참조변수.메소드명(값, 값 ...) : 참조변수에 저장된 객체가 . 연산자를 사용하여 메소드 호출
 
메소드 호출해 필드값 변경
 

carOne.startEngine();
carOne.speedUp(50); //싼타페의 속도가 50Km/h 증가 되었습니다. 현재 속도는 50Km/h 입니다.
carOne.speedUp(30); //싼타페의 속도가 30Km/h 증가 되었습니다. 현재 속도는 80Km/h 입니다.
carOne.speedDown(40); //싼타페의 속도가 40Km/h 감소 되었습니다. 현재 속도는 40Km/h 입니다.
carOne.speedZero(); //싼타페의 자동차가 멈췄습니다.
carOne.stopEngine(); //싼타페의 시동을 껐습니다.

//엔진을 켜지 않으면
//carOne.startEngine();
carOne.speedUp(50); //싼타페의 자동차 시동이 꺼져있습니다.
carOne.speedUp(30); //싼타페의 자동차 시동이 꺼져있습니다.
carOne.speedDown(40); //싼타페의 자동차 시동이 꺼져있습니다.

carOne.startEngine();
carOne.speedUp(50);
carOne.speedUp(300); //싼타페의 속도가 100Km/h 증가 되었습니다. 현재 속도는 150Km/h 입니다.
carOne.speedDown(40);
//carOne.speedZero();
carOne.stopEngine(); //싼타페의 자동차가 멈췄습니다.
//싼타페의 시동을 껐습니다.

---

메소드명이 같아도, 매개변수의 자료형이 다르면 서로 다른 메소드로 인식 된다. 
↓
 

메소드 오버로딩(Method Overloading) 

: 클래스에서 동일한 기능을 제공하는 메소드가 매개변수에 의해 여러개 선언해야할 경우 메소드의 이름을 같도록 선언하는 기능 

▶ 단, 매개변수의 자료형 또는 갯수가 같지 않도록 선언해야한다. 
▶ 접근제한자와 반환형은 오버로드 선언과 무관하다. 
 

-오버로드 선언된 메소드는 매개변수에 전달되는 값에 따라 메소드를 선택하여 호출한다.
 >> 메소드 오버로드에 의한 다형성 
 

다형성(Polymorphism) 

: 같은 이름의 메소드를 호출할 경우 상태에 메소드를 선택 호출 => 메소드 오버로드, 메소드 오버라이드
 메소드 오버로드에서 의해 만들어지는 다향성, 메소드 오버라이드에서 만들어지는 다향성 2가지가 존재한다.
                                                                            
 
오버로딩 예시)
 

//Overload 클래스에 메소드 생성 

public class Overload {
    public void display(int param) {
        System.out.println("정수값 = " + param);
    }

    public void display (boolean param) {
        System.out.println("논리값 = " + param);
    }

    public void display(String param) {
        System.out.println("문자열 = " + param);
    }
}

// 실행
public static void main(String[] args) {
    Overload overload = new Overload(); //객체생성 후 overload 참조변수에 저장


    overload.display(200); //정수값 = 200
    overload.display(true); //논리값 = true
    overload.display("임꺽정"); //문자열 = 임꺽정

    //전달받은 값에 대한 자료형의 매개변수가 없는 경우 에러 발생
    //overload.display(12.34);
}

 

---

VO(Value Object) 클래스 : 특정 대상의 값을 저장할 목적의 객체를 생성하기 위한 클래스 

예시) 회원정보(아이디, 이름, 이메일)를 저장하기 위한 클래스 만들기

 

필드선언

public class Member {
    private String id;
    private String name;
    private String email;
    }

 

생성자 선언

생성자 : 객체를 생성하기 위한 특별한 형태의 메소드
▶ 생성자를 선언하지 않으면 매개변수가 없는 기본 생성자가 제공된다.
▶ 생성자를 선언하면 매개변수가 없는 기본 생성자 미제공
▶ 객체 필드에 원하는 초기값이 저장된 객체를 생성하기 위해 생성자를 선언

형식)

접근제한자 클래스명(자료형 변수명, 자료형 변수명, ... ) { 명령; 명령; ...}

▶ 반환형을 작성하지 않고 생성자의 이름은 반드시 클래스 이름과 동일하게 작성
▶ 메소드 오버로드를 사용하여 생성자를 여러개 선언 가능
▶ 일반적으로 생성자에서는 필드에 필요한 초기값을 저장하기 위한 명령 작성 - 초기화 작업

매개변수가 없는 생성자 선언 - 기본 생성자(Default Constructor)
▶ 초기화 작업 미구현 - 객체 필드에 기본값이 초기값으로 저장
▶ 기본 생성자를 선언하지 않으면 상속시 문제가 발생할 수 있으므로 기본 생성자를 선언하는 것을 권장
이클립스를 사용하여 기본 생성자 선언 가능
▶ [Ctrl] + [Space]  >> 나열된 목록 중 Constructor 선택

////이클립스 사용해 기본 생성자 선언
public Member() {

}

 
 
매개변수가 있는 생성자
▶ 매개변수에 전달되어 저장된 값을 필드의 초기값으로 저장
이클립스를 사용하여 매개변수가 있는 생성자 선언 가능
▶ [Alt] + [Shift] + [S] >> [O] >> 필드 선택 >> Generate
 

//이클립스 사용해 매개변수가 있는 생성자 선언
public Member(String id) {
    super(); //super은 추후에 배울 예정
    this.id = id;
}

public Member(String id, String name) {
    super();
    this.id = id;
    this.name = name;
}


public Member(String id, String name, String email) {
    super();
    this.id = id;
    this.name = name;
    this.email = email;
}

 

메소드 선언

 

//메소드 선언
//VO 클래스에서는 주로 속성에 대한 Setter 메소드, Getter 메소드 생성한다.

public String getId() {
    return id;
}


public void setId(String id) {
    this.id = id; //this는 추후에 배운다
}

public String getName() {
    return name;
}

public void setName(String name) {
    this.name = name;
}
public String getEmail() {
    return email;
}

public void setEmail(String email) {
    this.email = email;
}

 
필드값을 확인하기 위해 필드값을 출력하는 메소드 (원래는 만들지 X 테스트 목적으로 만든거)

public void display() {
    System.out.println("아이디 = " + id);
    System.out.println("이름 =  " + name);
    System.out.println("이메일 = " + email);
}

 
Member 객체 실행하는 클래스 생성
 
 
new 연산자로 Member 클래스의 매개변수가 없는 기본 생산자를 호출하여 객체 생성
=> 생성된 객체의 필드에는 기본값이 초기값으로 자동 저장
=> new 연산자로 호출한 생성자가 없는 경우 에러 발생 - 객체 생성 불가능
 

public static void main(String[] args) {
    Member member1 = new Member();
}

 
Getter 메소드 호출하여 Member 객체의 필드값을 반환받아 출력
 

System.out.println("아이디 = " + member1.getId()); //아이디 = null
System.out.println("이름 =  " + member1.getName()); //이름 =  null
System.out.println("이메일 = " + member1.getEmail()); //이메일 = null

//참고) null은 원래 출력되지 않지만 문자열로 결합되어 출력된 것임.

 
Setter 메소드를 호출하여 Member 객체의 필드값 변경
 

member1.setId("abc123");
member1.setName("홍길동");
member1.setEmail("abc@itwill.xyz");

member1.display();

		/*
		아이디 = abc123
		이름 =  홍길동
		이메일 = abc@itwill.xyz
		*/

 
new 연산자로 매개변수가 있는 생성자를 호출하여 객체 생성
 

 Member member2 = new Member("def456");
        member2.display();
		/*
		아이디 = def456
		이름 =  null
		이메일 = null
		*/
        
 Member member3 = new Member("ghj789","임꺽정");
        member3.display();

		/*
		아이디 = ghj789
		이름 =  임꺽정
		이메일 = null
		*/
        
 Member member4 = new Member("xyz258", "전우치", "xyz@itwill.xyz");
        member4.display();

		/*
		아이디 = xyz258
		이름 =  전우치
		이메일 = xyz@itwill.xyz
		*/