객체 지향 프로그래밍 Object-Oriented Programming(OOP)이란

📌 객체 지향 프로그래밍 Object-Oriented Programming(OOP)

• 참고 : 객제 지향 언어의 메모리 구조와 특징

 

📍 객체란

• 현실에 존재하는 독립적이면서 하나로 취급되는 사물이나 개념을 말한다.
• 객체 지향 언어에서 객체의 개념은 클래스의 의해 메모리에 할당된 결과물(Object)이다.

📍 객체의 할당

• new연산자와 생성자를 사용하여 객체를 생성하면,

heap 메모리 공간에 서로 다른 자료형의 데이터가 연속으로 나열 할당된 객체 공간이 만들어진다.이것을 인스턴스Instance 라고 한다.

🚩 new 의 역할1. 자유 메모리 공간 heap에 객체(인스턴스)를 만든다.

2. 생성자를 통해서 초기화 처리한다. (기본 생성자면 준비된 기본 값으로 초기값 기록함)

=> 생성된 인스턴스의 heap 주소가 레퍼런스 변수 s에 기록이 되면서

stack 메모리에 있는 s가 heap에 있는 인스턴스의 주소를 참조하게된다.

 

📍 클래스

• 자료형이 다른 변수들의 연속 나열 (클래스의 멤버 변수)
• 객체의 특성에 대한 정의를 한 것으로 캡슐화를 통해 기능 포함한 개념.
• 외부에서 클래스내부의 필드에는 접근하지 못하지만, 멤버함수에는 접근가능.
• 사물이나 개념의 공통 요소를 추상화하여 정의함. ex) 제품의 설계도

🚩 클래스 멤버

[접근제한자] [예약어] class 클래스명{

//멤버변수 Field, new 할 때 메모리에 연속으로 할당되는 변수.

자료형 변수명;

자료형 변수명;

 

//생성자 Constructor [접근제한자] 생성자명(){}

 

//멤버 함수 Method 기능정의설정

[접근제한자] 리턴명 메소드명(매개변수){

      기능정의

       }

}

🚩 자바에서 만들 수 있는 네 가지 클래스 형태

[접근제한자] [예약어] class 클래스명{}

public class 클래스명{...} //1

class 클래스명{...} //2

public abstract class 클래스명 {...} //3

public final class 클래스명 {...} //4

 

1. 가장 일반적인 형태

2. default class = package private class.

3. abstract = "미완성의" 상속에서 부모의 역할을 수행한다. 태어난 목적이 '부모'의 역할을 하기 위해서다.

클래스 내 추상 메서드가 선언되어 있는 추상 클래스, 반드시 후손이 완성해야한다

.4. final 종단클래스 : 더 이상 후손을 만들지 못하는 클래스 , 클래스의 기능 확장을 하지 못하게 하려고 만든 클래스,변경될 수 없는 클래스이다.=> final과 abstract 두 예약어를 동시에 사용할 수 없다.

상속 불가인 final, 반드시 상속해야하는 abstract, 반대의 개념을 가지고 있기 때문이다.

🚩 클래스 필드

public class 클래스명 { 접근제한자 [예약어] 자료형 변수명 [=초기값]; }

• 클래스 필드 네 가지 접근 제한자1. public + : 전체공개2. protected # : 상속이 안되었을 때는 default 와 같다. 패키지 안에 있는 클래스만 접근할 수 있다.상속이 되었을 때는 상속된 후손 내부에서만 부모의 것을 쓸 수 있다.3. default ~ : package private으로도 불린다.생략할 수 있다.4. private - : 해당 클래스 내부에서만 사용가능하다. (캡슐화의 원칙)

• 클래스 필드 예약어
  • static : 같은 타입의 여러 객체가 공유할 목적의 필드에 사용하며, 프로그램 시작시 정적 메모리 영역에 자동 할당된다.
  • final : 하나의 값만 계속 저장해야하는 변수에 사용한다. 메소드 안에 지역변수에도 final 사용가능하다.

=> static + final = 값을 변경할 수 없는 상수 의 의미다. 변수와의 구분을 위해 대문자로 선언한다.

 

🚩 클래스 초기화 블럭

• 초기화 순서
  • 클래스 변수JVM 기본값 -> 명시적 초기값 -> 클래스 초기화 블록 초기값
  • 인스턴스 블록JVM 기본값 -> 명시적 초기값 -> 인스턴스 초기화 블록 초기값 -> 생성자를 통한 초기값

🚩 객체 지향 class의 핵심?자료형이 다른 변수들의 묶음을 private(-)하게 보관한다

.=> 외부에서 접근하지 못하게 캡슐화 하는 과정이 변수들에 대해 연산처리(메소드)등을 해야하는 기능들이 외부에 존재하게 되면클래스 안에 멤버에 접근할 수 없기 때문에 해당 기능들을 클래스 안으로 집어넣어서 처리한다.

 

클래스 생성과정 (참조 자료형)

📍 추상화

• 유연성을 확보하기 위해 구체적인 것은 제거한다는 의미
• 프로그램에서 필요한 공통점을 추출하고, 불필요한 공통점을 제거하는 과정

=> 프로그램을 만들려면 필요한 data들이 있는데 그게 어떤 것인지 추출하는 과정

 

ex) 국가에서 국민 정보 관리용 프로그램을 만들려고 할 때, 프로그램에서 요구되는 "국민 한 사람"의 정보를 추상화 한다면?국민 한 사람'당' 필요한 정보 : 이름, 주소, 성별, 전화번호, 나이, 주민번호 => 추상화해야할 data들.

• 추상화한 결과물을 객체 지향 프로그래밍 언어를 사용해서 변수명(데이터 이름)과 자료형(데이터 타입)을 정리함.-> 그 다음 정리한 내용을 다이어그램으로 표현한다

=> 추출된 data들을 같은 종류씩 정리하는 DB 모델링 과정.

 

 

📍 객체 지향의 3대 원칙

1. 캡슐화 : 클래스의 멤버변수는 반드시 private처리한다.

• 추상화를 통해 정리된 데이터들과 기능을 하나로 묶어 관리하는 기법을 말한다.클래스의 가장 중요한 목적인 데이터의 접근제한을 원칙으로 하여 클래스 외부에서 데이터의 직접 접근을 막고,대신 데이터를 처리하는 함수들을 클래스 내부에 작성하는 방법을 캡슐화라고 한다.
• 캡슐화의 원칙클래스의 멤버 변수에 대한 접근권한은 private을 원칙으로 한다.클래스의 멤버 변수에 대한 연산처리를 목적으로하는 함수들을 클래스 내부에 작성한다.멤버 함수는 클래스 밖에서 접근할 수 있도록 public으로 설정한다.

2. 상속 : 소스코드 중복을 줄이기 위한 방법론.

• 다른 클래스가 가지고 있는 멤버(필드와 메소드)들을 새로 작성할 클래스에서 직접 만들지 않고, 상속을 받음으로써새 클래스가 자신의 멤버처럼 사용할 수 있는 기능, 클래스를 재사용하기 위해 사용하며 여러 프로젝트에 같은 기능의 클래스가 필요한 경우에도 상속을 사용한다.
• 보다 적은 양의 코드로 새로운 클래스를 작성할 수 있고, 코드를 공통적으로 관리하기 때문에 코드의 추가 및 변경이 용이하다.=> 코드의 중복을 제거하여 프로그램의 생산성과 유지보수가 좋아진다.

3. 다형성 : 상속을 이용해 다양한 타입 ( = 다양한 클래스)'서로 다른 형태'를 지칭하는 말로 객체지향 프로그래밍의 3대 특징 중 하나이며, 하나의 행동으로 여러가지 일을 수행하는 개념이다.상속을 이용한 기술로, 부모 타입으로부터 파생된 여러 가지 타입을 하나의 타입인 것 처럼 처리할 수 있다.

• 여러 종류의 클래스를 한 가지 타입으로 해결하는 기술.
• 부모 클래스가 후손 클래스의 레퍼런스 정보를 받을 수 있음.
• 부모의 데이터 타입으로 매개변수를 선언하면 메소드의 오버로딩을 줄일 수 있음
• 클래스 안에서 같은 메소드 이름을 중복작성해야할 경우, 다형성 이용.

👍 클래스 형변환 up casting (작은 것에서 많은 것으로 학장)상속 관계에 있는 부모, 자식 클래스 간에 부모타입의 레퍼런스가 모든 후손 타입의 객체의 주소를 받을 수 있다.

//Sonata 클래스가 Car 클래스의 후손임 Car c = new Sonata(); Sonata 클래스형 -> Car 클래스 형으로 바뀜

 

 

👎 클래스 형변환 down casting (많은 것에서 작은 것으로 축소)후손 객체의 주소를 받은 부모 레퍼런스를 가지고 후손의 멤버를 참조해야할 경우에는, 후손 클래스 타입으로 레퍼런스를 형변환해야한다.이 때 부모 클래스 타입을 후손 클래스 타입으로 바꾸는 것을 down casting 이라고 하며, 자동으로 처리되지 않기 때문에 반드시 후손 타입을 명시해서 형변환해야한다. 객체는 상속이 되지 않는다. (클래스와 객체의 차이)

//Sonata 클래스가 Car 클래스의 후손임 Car c = new Sonata(); (Car)c.moveSonata();

 

(( 주의 )) 같은 층위의 객체끼리는 업, 다운 캐스팅을 할 수 없다.

• 참고 업다운캐스팅

 

🚩 instanceof 연산자

주로 down casting 할 때, 현재 레퍼런스가 어떤 클래스형의 객체 주소를 참조하고 있는지 확인이 필요할 때 사용함.

if(레퍼런스 instanceof 클래스 타입){

         참일 때 처리할 내용

        //해당 클래스 타입으로 down casting

}