Java 참조 타입

참조 타입

• 참조 타입이란 객체의 번지를 참조하는 타입으로 배열, 열거, 클래스, 인터페이스 타입을 말한다

int age = 26; // 기본타입
String name = "youn"; // 참조타입

기본타입과 참조타입 둘 다 변수는 Stack영역에 생성된다
참조타입의 객체는 Heap영역에 생성된다
따라서 Stack영역에 생성된 참조타입의 변수는 Heap영역에 생성된 객체의 주소값을 갖는다

메모리 사용 영역

메소드 영역

• 클래스들을 클래스 로더로 읽어 클래스별로 런타임 상수 풀, 필드 데이터, 메소드 데이터, 메소드 코드, 생성자 코드 등 분류해서 저장한다
• 모든 쓰레드가 공유하는 영역이다

힙 영역

• 객체와 배열이 생성되는 영역이다
• 힙 영역의 객체와 배열은 JVM 스택 영역의 변수나 다른 객체의 필드에서 참조된다
• 만약 참조되는 변수나 필드가 없다면 쓰레기 객체로 보고 GC를 실행시켜 메모리에서 해제시킨다

스택 영역

• 각 쓰레드마다 하나씩 존재한다
• JVM 스택은 메소드를 호출할 때마다 Frame을 추가하고 메소드가 종료되면 해당 Frame을 제거하는 동작을 수행한다

참조 변수의 동등비교 연산

• 참조 타입 변수들간의 동등비교(==, !=) 연산은 주소값을 비교한다

var1 == var2 → true
var1 == var3 → false
var1 != var3 → true

null과 NullPointerException

• 참조 타입 변수가 null을 가지고 있을 경우, 참조할 객체의 주소값이 없는 것이므로 참조 타입 변수를 사용할 수 없다

String 타입

String 변수 = "문자열";
변수 = "문자열";

• 변수는 Stack영역에 문자열 객체의 주소값을 갖으면서 생성된다

• 주소값에 대한 String 객체는 Heap영역에 생성된다

• String도 참조 타입이므로

  String str1 = "Youn";
  String str2 = "Youn";

• 위처럼 선언된 경우 str1 == str2와 같이 비교하게 되면 두 변수에 담겨있는 주소값을 비교하는 것이다

• 변수가 갖는 문자열이 같은지 비교하고 싶다면 equals() 메소드를 이용해 비교해야한다

  str1.equals(str2);

배열 타입

• 배열은 같은 타입의 데이터를 연속된 공간에 나열시키고, 각 데이터에 인덱스(index)를 부여한 자료구조이다
• 각 인덱스는 각 항목의 데이터를 읽거나 저장하는데 사용된다

배열 선언

dataType[] varName;
dataType varName[];
dataType[] varName = new dataType[arraySize];

int[] intArray1;
int intArray2[];
int[] intArray3 = new int[5]; // 크기가 5인 int 타입을 갖는 배열을 생성

// 값 초기화
dataType[] varName = {val1, val2, val3, ...};

• 위와 같이 배열 항목에 저장될 값의 목록을 만들어 준다면 아래처럼 스택 영역과 힙 영역에 변수와 객체가 생성이 될 것이다

• 배열은 변수를 이미 선언한 후에는 중괄호를 사용해 배열 생성을 할 수 없다

  • varName = {val1, val2, val3, ...}; 컴파일 에러 발생

• 배열 변수를 선언한 후에 목록을 넣어주려면 new 연산자를 이용해야한다

  • varName = new dataType[] {val1, val2, val3, ...};

배열 길이

• 배열 길이는 length 필드를 읽으면 되고 사용은 배열변수.length와 같이 작성하여 사용하면 된다
• length 필드는 읽기 전용 필드이기 때문에 값의 변경을 할 수 없다

커맨드 라인 입력

• Java의 main 메소드를 보면 public static void main(String[] args) {...}로 구성되어 잇다
• 여기서 String[] args는 커맨드 창에서 java 클래스명으로 프로그램을 실행시키면
• JVM은 길이가 0인 배열을 먼저 생성하고 main() 메소드를 호출할 때 매개값으로 전달한다
• 만약 java 클래스명 뒤에 공백으로 구분된 문자열 목록을 주고 실행시키면 문자열 목록으로 구성된 String[] 배열이 생성되고
• main() 메소드를 호출할 때 매개변수 값으로 전달된다

다차원 배열

• int[][] scores = new int[2][3];과 같이 선언하면 2X3 행렬 구조를 갖는 다차원 배열이 생성된다

  int[][] scores = new int[2][];
  scores[0] = new int[2];
  scores[1] = new int[3];

• 위와같이 각 행마다 열의 갯수가 다르게 선언할 수 있다

• Stack 영역에 생성된 변수는 배열 객체의 행 정보를 담고 있는 주소값을 바라보며
• Heap 영역의 배열 객체는 각 행의 인덱스마다 열 정보를 담고 잇는 주소값을 가리킨다

객체를 참조하는 배열

• 기본타입(byte, char, short, itn, long, float, double, boolean) 배열은 각 항목에 직접 값을 갖고 있지만
• 참조타입(클래스, 인터페이스) 배열은 각 항목에 객체의 주소값을 갖고 있다

String strArray = new String[3];
strArray[0] = "Java";
strArray[1] = "C++";
strArray[2] = "C#";

배열 복사

• 배열 간의 항목 값들을 복사하려면 for문을 사용하거나 System.arraycopy() 메소드를 사용하면 된다
• 여기서 arraycopy()메소드는 System.arraycopy(원복배열, 복사를 시작할 인덱스, 붙여넣을 새 배열, 붙여넣기 시작할 인덱스, 복사할 갯수)

얕은 복사(shallow copy)

• 배열 복사가 되면 복사되는 값이 객체의 주소값이므로 새 배열의 항목은 이전 배열의 항목이 참조하는 객체와 동일한 경우이다
• 주소값이 복사되므로 값이 변경되면 해당 주소를 참조하는 모든 배열들의 값이 변경된다

int[] arr1 = new int[2];
arr1[0] = 1;
arr1[1] = 2;

int[] arr2 = arr1;

arr2[0] = 3;
arr2[1] = 4;

System.out.println(arr1[0] + ", " + arr1[1]);

깊은 복사(deep copy)

• 참조하는 객체도 별도로 생성되는 것을 말한다
• 새로운 메모리 공간에 값을 복사하는 것이므로 한쪽 값을 수정해도 다른 배열에 영향을 끼치지 않는다

향상된 for문

• for문의 증감식을 사용하지 않는 방식이다

• 배열에 가져올 값이 있는 경우, 타입 변수에 담아서 실행문으로 전달한다

• 가져올 항목이 없을 경우, 배열을 빠져나간다

  for(타입 변수 : 배열) {

  실행문;

  }

열거 타입

• 한정된 값만을 갖는 데이터 타입이 열거 타입이다

• 열거타입을 선언하는 벙법은 public enum 열거타입변수명 {...}으로 public enum 키워드가 열거 타입을 선언하기 위한 키워드이다

  public enum Week { MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY, SATURDAY, SUNDAY }

• 열거타입 변수는 열거타입 변수 = 열거타입.열거상수를 사용하면 된다

• 열거 객체의 메소드를 상용 할 수 있는 이유는 모든 열거 타입은 컴파일 시에 Enum 클래스를 상속하게 되어 있기 때문이다

name()

• 열거 객체가 갖고 잇는 문자열 리턴

ordinal()

• 전체 열거된 객체 중 몇번째 열거 객체인지 알려준다

compareTo()

• 매개 값으로 주어진 열거 객체를 기준으로 전후로 몇 번째 위치하는지 비교
• enumVar1.compareTo(enumVar2);로 비교하며 enumVar1과 enumVal2의 순번 차이를 계산하게 되고
• enumVar1이 enumVar2보다 앞에 있는 경우 음수의 결과가
• enumVar1이 enumVar2보다 뒤에 있는 경우 양수의 결과를 얻을 수 있다

valueOf()

• 매개 밗으로 주어지는 문자열과 동일한 문자열을 가지는 열거 객체를 리턴

values()

• 열거 타입의 모든 열거 객체들을 배열로 만들어 리턴

Reference

이것이 자바다 - 신용권 지음