(5) 클래스

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(5) 클래스

Gurumee 2020. 12. 19. 12:52

백기선님의 온라인 스터디 "스터디 할래" 5주차 정리 문서입니다.

목표

자바가 제공하는 제어문을 학습하세요.

학습할 것

클래스 정의하는 방법
객체 만드는 방법 (new 키워드 이해하기)
메소드 정의하는 방법
생성자 정의하는 방법
this 키워드 이해하기

과제 (선택)

int 값을 가지고 있는 이진 트리를 나타내는 Node 라는 클래스를 정의하세요.
int value, Node left, right를 가지고 있어야 합니다.
BinrayTree라는 클래스를 정의하고 주어진 노드를 기준으로 출력하는 bfs(Node node)와 dfs(Node node) 메소드를 구현하세요.
DFS는 왼쪽, 루트, 오른쪽 순으로 순회하세요.

클래스 정의하는 방법

클래스를 정의하는 방법은 다음과 같다. 먼저 클래스_이름.java라는 파일을 만들고 아래와 같은 방법으로 작성한다.

public class 클래스_이름 {
    접근_제한자 타입 필드_이름;

    // ...

    접근_제한자 클래스_이름() {

    }

    // ...

    접근_제한자 타입 메소드_이름(파라미터..) {
        // ...
    }
}

클래스는 보통 필드, 메소드, 생성자로 이루어져 있다. 생성자는 클래스 이름으로 정의하고, 필드들을 초기화하는 역할을 한다.

예를 들어 사람은 먼저 다음과 같은 속성이 있다.

나이
이름

이를 나타내는 Person 클래스는 다음과 같이 정의할 수 있다. (먼저 Person.java를 만들어둔다.)

public class Person{
    int age;
    String name;
}

age는 나이를, name은 이름을 나타낸다. 이들을 필드라고 한다. 그리고 클래스에 필드/메소드/생성자를 선언할 때, "접근 제한자"라는 것을 붙인다. 접근 제한자란 외부에서 클래스의 내부 값들을 접근할 때 허용 범위를 나타낸다. 기본적으로 자바에서 제공하는 접근 제한자는 다음과 같다.

private : 해당 클래스에서만 접근 가능하다.
protected : 자식을 상속하는 클래스들까지 접근이 가능하다.
public : 모든 곳에서 접근이 가능하다.
default : 같은 "패키지"에서 접근이 가능하다.

만약 Person을 다음과 같이 정의했다고 해보자.

public class Person{
    private int age;
    private String name;
}

이제 age, name은 Person객체만 접근이 가능하다. 이런 느낌이다.

객체 만드는 방법 (new 키워드 이해하기)

다시 private을 제거한다. 객체를 만들려면 new 연산자를 사용해야 한다. 다음과 같이 쓸 수 있다.

Person p = new Person();

자바에서는 생성자를 선언하지 않으면, 기본 생성자를 바이트 코드로 변환하기 전에 미리 만들어준다. 만들어진 기본 생성자는 클래스 내부의 필드를 기본 값으로 초기화한다.

기본 타입
- char - \u0000
- byte - 0
- short - 0
- int - 0
- long - 0L
- float - 0.0f
- double - 0.0
- boolean - false
참조 타입 - null

즉, p의 age는 0, name은 null값으로 초기화된다.

System.out.println(p.age);  // 0 출력
System.out.println(p.name); // null 출력

메소드 정의하는 방법

메소드는 객체의 동작이라고 말할 수 있다. Person은 말할 수 있어야 한다. 그냥 "안녕하세요 나는 누구이고 몇살입니다"라고 말하는 동작을 정의해보자. 다음과 같이 정의할 수 있다.

public class Person{
    int age;
    String name;

    public void greeting() {
        System.out.println("안녕하세요 나는 " + name + "이고 " + age + "살입니다");    
    }
}

그럼 "객체를 생성한 후" greeting 메소드를 호출하면 된다.

Person p = new Person();
p.age = 30;
p.name = "구르미"
p.greeting(); // "안녕하세요 나는 구르미이고 30살입니다." 출력

this 키워드 이해하기

음 순서를 바꾸겠다. 먼저 this라는 것을 이해하기 위해서 다시 필드들을 private으로 바꾼다.

public class Person{
    private int age;
    private String name;
}

그 후 이전에 실행했던 코드를 실행해보라.

Person p = new Person();
p.age = 30;  // 컴파일 에러
p.name = "구르미";
p.greeting();

실행조차 안된다. private 접근 제한자가 적용되었기 때문에 말 그대로 그 "객체"만 접근이 가능하다. 그래서 컴파일 오류가 발생하는 것이다. private으로 접근이 막힌 필드들을 접근하기 위해서는 this 키워드를 사용해야 한다.

public class Person{
    private int age;
    private String name;

    public void setAge(int age){
        this.age = age;
    }

    public int getAge(){
        return age;
    }

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

    public String getName(){
        return this.name;
    }

    public void greeting() {
        System.out.println("안녕하세요 나는 " + name + "이고 " + age + "살입니다");    
    }
}

getAge를 보자.

return age;

이 때 위 구문은 "return this.age;"가 함축된 것이다. 그래서 해당 객체의 필드의 값이 반환이 된다.

setAge를 보자. 파라미터로 필드와 이름이 같은 age가 선언이 되어 있다. 그러면, 이 때 객체라고 하더라도, 파라미터 이름이 같으면 파라미터의 변수가 우선권을 가진다. 그럼 어떻게 age 필드를 접근해야 할까.

바로 this 키워드이다.

this.age = age;

그럼 해당 객체의 age 필드에 메소드 파라미터로 전달된 age 변수의 값이 할당된다. 이제 실행문을 다음과 같이 바꾸면 된다.

Person p = new Person();
p.setAge(30);  
p.setName("구르미");
p.greeting(); // "안녕하세요 나는 구르미이고 30살입니다." 출력

기억하자! 객체의 내부 필드/메소드/생성자를 접근하는 것이 바로 "this" 키워드이다.

생성자 정의하는 방법

이제 생성자를 알아보자. 아무것도 선언이 안된어있다면, 추후에는 이렇게 코드가 변형된다.

public class Person{
    private int age;
    private String name;

    public Person() {

    }

    // ...
}

이래서 어떤 필드도 초기화가 안되어 있는 것이다. Person을 다음과 같이 변경해보자.

public class Person{
    private int age;
    private String name;

    public Person() {
        this.age = 15;
        this.name = "test";
    }

    // ...
}

그 다음 다음 구문을 실행해보자.

Person p = new Person();
System.out.println(p.getAge());  // 15 출력
System.out.println(p.getName()); // test 출력

기본적으로 생성자는 메소드라고 볼 수 있다. 이 때 "오버로딩"이라는 것을 할 수 있다. 같은 메소드 이름이어도 파라미터가 다르면 여러 개 선언할 수 있다. 이렇게 말이다.

public class Person{
    // ...

    public Person() {
    }

    public Person(int age) {
        this.age = age;
    }

    public Person(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Person(int age, String name) {
        this.age = age;
        this.name = name;
    }

    // ...
}

이렇게 할 수 있다는 것이다. 이번엔 여러 생성자를 한 번에 다 써보자.

Person p1 = new Person();
Person p2 = new Person(15);
Person p3 = new Person("test");
Person p4 = new Person(20, "test2");

p1.greeting(); // "안녕하세요 나는 null이고 0살입니다." 출력
p2.greeting(); // "안녕하세요 나는 null이고 15살입니다." 출력
p3.greeting(); // "안녕하세요 나는 test이고 0살입니다." 출력
p4.greeting(); // "안녕하세요 나는 test2이고 20살입니다." 출력

그리고 한 가지 더! 생성자에서 this를 조금 다르게 쓸 수 있다. 바로 this()로 다른 생성자를 호출하는 것인데, 코드를 다음과 같이 변경해보자.

public class Person{
    // ...

    public Person() {
        this(0);
    }

    public Person(int age) {
        this(age, "test");
    }

    public Person(String name) {
        this(15, "test2")
    }

    public Person(int age, String name) {
        this.age = age;
        this.name = name;
    }

    // ...
}

그 후 아까 코드를 실행해보자. 한 번 아래 코드의 결과를 예상해보는 것도 좋을 것이다.

Person p1 = new Person();
Person p2 = new Person(15);
Person p3 = new Person("test");
Person p4 = new Person(20, "test2");

p1.greeting(); // "안녕하세요 나는 test이고 0살입니다." 출력
p2.greeting(); // "안녕하세요 나는 test이고 15살입니다." 출력
p3.greeting(); // "안녕하세요 나는 test2이고 15살입니다." 출력
p4.greeting(); // "안녕하세요 나는 test2이고 20살입니다." 출력

무슨 일이 벌어진 것일까? 먼저 2번째 3번째 생성자들은, 4번째 생성자를 호출하게 된다. 두 번째 생성자는 처음에 파라미터 age에 15이 할당되고 4번째 생성자를 age=15, name="test"로 파라미터로 전달하여 객체를 초기화한다. 세번째 생성자도 동작 방식은 비슷하다.

첫 번째 생성자는 먼저 두 번째 생성자를 호출한다. 이 때 age=0으로 전달한다. 그 후 두 번째 생성자에서 age=0, name="test"를 네 번째 생성자로 전달하여 객체를 초기화한다.

과제(추후에..)

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