Class(클래스)

소프트웨어를 개발할 때에도 부품에 해당하는 객체들을 먼저 만들고, 이것들을 하나씩 조립해서 완성된 프로그램을 만드는 기법을 객체 지향 프로그래밍(OOP: Object Oriented Programming)이라고 한다
객체란 자신의 속성을 가지고 있고 다른 것과 식별 가능한 것을 말한다
그리고 이 객체들간의 상호작용의 수단은 메소드이고 객체가 다른 객체의 기능을 이용하기 위해 메소드를 호출한다
객체는 다른 객체와 관계를 맺기도 하는데 집합 관계, 사용 관계, 상속 관계가 있다

객체 지향 프로그래밍의 특징

캡슐화(Encapsulation)

캡슐화란 실제 구현 내용을 외부에서 알 수 없도록 감추는 것을 말한다
캡슐화를 하는 이유는 외부의 잘못된 사용으로 인해 객체가 손상되지 않도록 하는 것이다
이런 제어는 접근제한자를 통해 객체의 필드와 메소드의 사용 범위를 제한한다

상속(Inheritance)

상속은 상위 객체가 가지고 있는 필드와 메소드를 하위 객체에게 물려주어 하위 객체가 사용할 수 있도록 해준다
상위객체를 재사용함으로써 하위 객체를 쉽고 빠르게 설계할 수 있도록 도와준다
재사용을 통해 새로운 객체를 만들기 때문에 반복되는 코드의 중복을 줄여준다

다형성(Polymorphism)

다형성은 같은 타입이지만 실행 결과가 다양한 객체를 이용할 수 있는 성질을 말한다
자바는 다형성을 위해 부모 클래스 또는 인터페이스의 타입 변환을 허용한다
부모 타입에는 모든 자식 객체가 대입될 수 있고, 인터페이스 타입에는 모든 구현객체가 대입될 수 있다
다형성의 효과로 객체는 부품화가 가능하다

객체와 클래스

클래스에는 객체를 생성하기 위한 필드와 메소드가 정의되어 있다
클래스로부터 만들어진 객체를 해당 클래스의 인스턴스라고 한다

클래스 선언

public class className {
}

두 개 이상의 클래스가 선언된 소스 파일을 컴파일하면 바이트 코드 파일은 클래스를 선언한 갯수만큼 생긴다
결국 소스파일은 클래스 선언을 담고 잇는 저장 단위일 뿐이지 클래스 자체가 아니다

객체 생성과 클래스 변수

className varName = new className();

className 클래스를 new 연산자를 통해 메모리(Heap영역)에 객체를 생성하고 객체의 주소를 리턴한다
생성된 객체들은 className 클래스의 인스턴스이다
클래스의 용도
- 라이브러리(API: Application Program Inteface)
new 연산자를 사용한 만큼 객체가 메모리에 생성된다

// Car.java
public class Car {
  // code skip
}

// CarExample.java
public class CarExample {
  public static void main(String[] args) {
    Car c1 = new Car();
    Car c2 = new Car();
  }
}

Car클래스를 new 연산자를 통해 Heap영역에 객체를 생성하고 Stack영역에 c1, c2 이름을 갖는 변수가 Heap영역에 생성된 객체의 주소를 저장하며 참조한다
따라서, c1과 c2는 Car라는 클래스로부터 생성되지만 완전히 독립된 서로 다른 객체이다

클래스의 구성

public class ClassName {
  // 1. 필드
  type filedName;

  // 2. 생성자
  ClassName() {
    // ...
  }

  // 메소드
  returnType methodName() {
    // ...
  }
}

1. 필드

필드는 객체의 고유 데이터, 부품 객체, 상태 정보를 저장하는 곳이다.
변수 != 필드
변수는 생성자와 메소드 내에서만 사용되고 생성자와 메소드가 실행 종료되면 자동 소멸된다
필드는 생성자와 메소드 전체에 사용되며 객체가 소멸되지 않는 한 객체와 함께 존재한다
도트(.) 연산자는 객체 접근 연산자로 객체가 가지고 있는 필드나 메소드를 사용하고자 할때 사용된다

필드는 기본 초기값으로 자동 설정되고 다른 값으로 초기화를 원하는 경우 필드 선언시 초기화를 하거나 생성자에서 초기값을 주는 방법

분류		데이터 타입 -> 초기값
기본 타입	정수 타입	byte -> 0 char -> 공백 short -> 0 int -> 0 long -> 0L
	실수 타입	float -> 0.0F double -> 0.0
	논리 타입	boolean -> false
참조 타입		Array -> null class(include String) -> null interface -> null

// Car.java
public class Car {
  // Filed
  String modelName;
  int maxSpeed;
}

// BMW.java
public class BMW {
  // Object create
  Car myBmwCar = new Car();

  // Change filed value
  modelName = "BMW 3series";
  maxSpeed = 235;
}

2. 생성자

객체 생성 시 초기화 역할을 담당한다
생성자의 규칙
- 클래스명과 메소드명이 동일하다
- 리턴타입을 정의하지 않는다
default 생성자*
모든 클래스는 생성자가 반드시 존재하며, 하나 이상을 갖을 수 있다
```
public class Bmw {
 public void accelerate() {
   // ...
 }
}
```
클래스에 생성자가 없다면 자동으로 defalt 생성자( public BMW() {} ) 를 추가해준다
클래스에 생성자를 선언하지 않아도 new 연산자 뒤에 기본 생성자를 호출해서 객체를 생성시킬 수 있다

Car myCar = new Car(); // new Car()를 하면서 Car()를 통해 기본 생성자를 호출하여 객체를

생성자를 작성한다면

className (parameter1, parameter2, ...) {
// 객체의 초기화 
}

생성자 오버로딩

하나의 클래스에 여러개의 입력항목이 다른 생성자를 만들 수 있다

매개 변수의 타입, 개수, 순서가 다르게 선언

public class Car {
public Car(String name) {
    this.setName(name);
}

public Car(int type) {
  if (type == 1) {
    this.setType("SUV");
  } else if (type == 2) {
    this.setType("sedan");
  }
}

public static void main(Stringp[] args) {
  Car bmw = new Car("bmw 3series");   // parameter type이 String이면서 갯수가 1개인 생성자 호출
  Car carType = new Car(2);           // parameter type이 int이면서 갯수가 1개인 생성자 호출
}
}

클래스에서 다른 생성자를 호출하고 싶을 경우 this(매개변수1, 매개변수2, ...);

3. 메소드

객체의 동작에 해당한다
몇 개의 매개 변수가 입력될지 모르는 경우 매개 변수를 배열 타입 int func(int[] params) { ... }으로 선언한다
그런데 배열로 선언하게 되면 배열을 생성해야하는 불편한 점이 있어
매개 변수를 ···를 사용해서 선언int func2(int ··· params) { ... }하게 되면, 메소드 호출 시 넘겨준 값의 수에 따라 자동으로 배열이 생성되고 매개값으로 사용된다

메소드 오버로딩

클래스 내에 같은 이름의 메소드를 여러개 선언하는 것
메소드 오버로딩 조건은 매개변수의 타입과 개수가 달라야한다
리턴타입은 무관하며 메소드이름은 같다

4. 인스턴스 멤버와 this

인스턴스 멤버 : 객체를 생성한 후 사용할 수 잇는 필드와 메소드
this : 객체내부에서 인스턴스 멤버에 접근하기 위해 사용
```
// ex1
Car(String model) {
this.model = model;
}
```

// ex2
void setModel(String model) {
this.model = model;
}

* 매개변수 model의 값을 필드 model에 저장하는 경우이다

#### 5. 정적멤버와 static
* 정적 멤버는 클래스에 고정된 멤버로서 객체를 생성하지 않고 사용할 수 있는 필드와 메소드
* 항상 값이 변하지 않는 경우, `static`을 사용(→ 메모리 이점)
```java
public class ClassName {
  // static field
  static typeName filedName;

  // static method
  static returnType methodName(parameter1, parameter2, ...) {
    // ...
  }
}

정적 필드와 정적 메소드는 클래스에 고정된 멤버로 클래스 로더가 바이트코드를 로딩해서 메소드 메모리영역에 적재할 때 클래스별로 관리된다
클래스의 로딩이 끝나면 바로 사용할 수 있다

객체마다 가지고 있어야할 데이터라면 인스턴스 필드, 공용적인 데이터라면 정적 필드를 선언하는 것이 좋다

public class Car {
int speed;
static int wheelCnt = 4;

void setMaxSpeed(int speed) {
  this.speed = speed;
}
static int driveStop() {
  this.speed = 0;
  return speed;
}
}

정적필드는 선언과 동시에 초기값을 설정하는 것이 보통이다
자동차의 최고속력은 모두 다르다 = 인스턴스 필드
자동차의 바퀴는 어떠한 자동차든 4개를 갖고있다 = static 필드
자동차마다 최고속력은 다르기 때문에 최고속력을 저장하는 setMaxSpeed()는 인스턴스 메소드이다
모든 자동차는 주행을 멈추면 속력이 0이기 때문에 driveStop()은 static 메소드이다
정적 필드와 정적 메소드는 객체 참조 변수로 접근이 가능하지만 원칙적으로 클래스 이름으로 접근해야 한다
정적 메소드와 정적 블럭은 객체가 없어도 실행이 되는 특징 때문에, 내부에 인스턴스 필드나 인스턴스 메소드를 사용할 수 없다
객체 자신의 참조인 this 키워드도 사용이 불가능하다

6. 싱글톤(Singleton)

단 하나의 객체만 만드는 경우

싱글톤은 외부에서 생성자를 호출하지 못하도록 private로 지정해야한다

public class Singleton {
private static Singleton instance = new Singleton();

private Singleton() {
  // 생성자는 외부에서 호출되지 못하도록 private로 지정
}

public static Singleton getInstance() {
  return instance;
}
}

외부에서 객체를 이용하려면 ClassName var1 = ClassName.getInstance() 를 이용해야 한다
또한, 외부 여러곳에서 참조하게 되더라도 getInstance()메소드는 단 하나의 객체만 return하기 때문에 동일한 객체를 참조하게 된다

장점

ⓐ new연산자를 통해 한번만 객체를 생성하므로 고정된 메모리 영역을 사용하게 되기 때문에 메모리 낭비를 방지할 수 있다 ⓑ 생성된 인스턴스를 활용하게 되므로 속도 측면에서도 이점이 있다 ⓒ 다른 클래스간에 데이터 공유가 쉽다

단점

7. final필드와 상수

final필드

final필드는 초기값이 저장되면 프로그램 실행 도중에 변경이 불가하다

초기화 방법은 필드 선언시에 주는 방법과 생성자에서 주는 방법 2가지 이다

public class FinalField {
final String field1 = "Init";
final String field2;

pubilc FinalField(String field2) {
  this.field2 = field2;
}
}

final필드는 한번 초기화 된 필드이지만 상수라고 부르진 않는다
final필드는 객체마다 저장을 할 수 있고 생성자의 매개변수로 받는 값에 따라 여러 가지 값을 갖을 수 있다
상수는 불변의 값으로객체마다 저장이 필요없으며 공용성을 띄고 있어야므로 final필드를 상수라 하지는 않는다

따라서 상수는 static이면서 final이어야 한다

static final type var1 = init_value;
static final type var2;
static {
val2 = init_calculation_formula;
// 복잡한 초기화의 경우, 정적블록에서 초기화를 하기도 한다
}

8. 접근제한자

접근 제한	적용 대상	접근할 수 없는 클래스
public	class, field, constructor, method	x
protected	field, constructor, method	자식 클래스가 아닌 다른 패키지에 소속된 클래스
default	class, field, constructor, method	다른 패키지에 소속된 클래스
private	field, constructor, method	모든 외부 클래스
```java
// default
class ClassNamae {
//...
}

//public
public class ClassName {
//...
}


#### 9. Getter and Setter
**Setter**
* 객체 지향 프로그래밍에서는 객체의 무결성이 깨질수 있기 때문에 외부에서 직접 접근하는 것을 막는다
* 이러한 문제점을 해결하기 위해 메소드를 통해 데이터를 변경하는 방법을 선호한다
* 메소드는 공개해서 매개변수로 받는 값을 검증해 유효한 값만 데이로 저장 할 수 있기 때문이다
* 이러한 역할을 **Setter** 가 한다
**Getter**
* 외부에서 데이터를 읽을 때도 메소드를 사용한다
```java
private type fieldName;

// Getter
// Boolean type의 경우 get대신에 is를 붙여 isFieldName으로 하는 것이 관례이다
public returnType getFieldName() {
  return fieldName;
}

// Setter
public void setFieldName(type fieldName) {
  this.fieldName = fieldName;
}

10. Annotation

Annotation은 metadata로 볼 수 있다
metadata란 컴파일 과정과 실행 과정에서 코드를 어떻게 컴파일하고 처리할 것인지 알려주는 정보이다
@AnnotationName → 이러한 형태로 사용된다

용도

어노테이션 타입 정의와 적용

public @interface AnnotationName {
  type elemntName() \[default value\];
}

default값을 설정하지 않는 경우 @Annotation(elementName = value); 형태로 값을 지정해줘야하며 default값이 정의된 경우에는 해당 형태로 값을 넣어줘도 되고 생략해도 된다
Annotation은 class, field, method에만 적용할 수 있다(생성자에는 적용이 불가하다)

Reference

이것이 자바다 - 신용권 지음

05-5. 생성자 - 점프 투 자바

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