자바와 객체 지향

Chapter3 자바와 객체 지향

3.1 객체 지향은 인간 지향이다.

• 0과 1로 대변되는 기계에 맞춰 사고하던 방식을 버리고 현실세계를 인지하는 방식으로 프로그램을 만들고자 한게 객체 지향 방식, 따라서 직관적이다.

3.2 객체 지향의 4대 특성 - 캡! 상추다

캡 상추다

• 캡: 캡슐화 - 정보은닉
• 상: 상속 - 재사용
• 추: 추상화 - 모델링
• 다: 다형성 - 사용 편의

3.3 클래스 vs 객체 = 붕어빵틀 vs 붕어빵 ???

클래스=붕어빵틀, 객체=붕어빵은 잘못된 개념이다

• 붕어빵틀이 붕어빵을 찍어내서 클래스라고 한다면 같은 논리로 금형기계는 붕어빵틀을 찍어내는 클래스가 된다.
• 금형기계 붕어빵틀 = new 금형기계()
• 이걸 인간적인 말로 해석하면 새로운 금형기계를 하나 만들었더니 붕어빵들이 되었다. 라는 이해가 안가는 예제가 되어버린다.

클래스는 분류에 대한 개념이고 객체는 실체이다

• 클래스와 객체를 구분하는 간단한 방법은 나이를 물어보면 된다.
• 사람의 나이? -> 말이 안됨 -> class
• 김연아의 나이 -> 말이 됨 -> 객체

3.4 추상화: 모델링

추상,객체,클래스란

• 추상: 사물이나 개녕에서 공통되는 특성이나 속성 따위를 추출하여 파악하는 작용
• 객체: 세상에 존재하는 유일무이한 사물
• 클래스: 분류, 집합, 같은 속성을 가진 객체를 총칭하는 개념

추상화란 구체적인 것을 분해해서 관심 영역(application boundary)에 있는 특성만을 가지고 재조합하는 것 = 모델링

• 프로그래머가 창조자 이면 클래스를 먼저 설계하게 된다. 클래스를 설계할 떄 먼저 사람의 공통된 특성을 찾게 된다.
• 이 떄 사람의 모든 공통된 특성을 나열할 필요가없다.
• 내가 만들고자 하는 애플리케이션은 어디서 사용될 것인가를 생각 하면서 어플리케이션 경계 에 따라 설계를 해야한다.

정리

• OOP의 추상화는 모델링이다.
• 클래스:객체 = 펭귄:뽀로로
• 클래스 설계에서 추상화가 사용된다.
• 클래스 설게를 위해서는 애플리케이션 경계부터 정해야 한다.
• 객체 지향에서 추상화의 결과는 클래스이다.

추상화와 T메모리

• Mouse class

package abstraction01;

public class Mouse {  
public String name;  
public int age;  
public int countOfTail;


public void sing() {
    System.out.println(name + " 찍찍!!!");
}

}

• MouseDriver class

package abstraction01;

public class MouseDriver {

	public static void main(String[] args) {
	Mouse mickey = new Mouse();
    
    mickey.name = "미키";
    mickey.age = 85;
    mickey.countOfTail = 1;

    mickey.sing();

    mickey = null;

    Mouse jerry = new Mouse();

    jerry.name = "제리";
    jerry.age = 73;
    jerry.countOfTail = 1;

    jerry.sing();
}


}

< main()메서드 시작하기 전에 T메모리의 상태 >

< main의 5번째 줄 실행 후 >

• Mouse mickey : Mouse 에 관한 객체 변수를 만들어 static에 저장
• new Mouse() : Mouse 클래스의 인스턴스를 하나 만들어 힙에 배치
• 대입문: Mouse 객체에 대한 주소(포인터)를 참조변수 mickey에 할당

< main 13번 째줄 까지 끝냈을 때 >

< 가비지 컬렉터 이후 >

• 가비지 컬랙터가 참조해 주지 않는 객체 Mouse를 쓰레기로 인지하고 수거해감

< 이후 또 다른 Mouse 객체 생성 >

클래스멤버 vs 객체멤버 = static 멤버 vs 인스턴스 멤버

• 모든 객체가 같은 값을 가지고 있는 속성에 대해서는 static으로 선언 해준다.
• ex) Mouse 객체의 conntOfTail 은 무조건 1임
• 이렇게 하지 않으면 countOfTail이 Mouse 객체 수만큼 heap 메모리를 잡아 먹기 때문이다.

<static 으로 고치기>

package abstraction02;

public class Mouse {  
public String name;  
public int age;  
public static int countOfTail = 1;  
// public final static int countOfTail = 1;


public void sing() {
    System.out.println(name + " 찍찍!!!");
}


}

• getter와 setter도 static 메서드로 선언한다.
• 스태틱 영역 : 클래스 속성, 정적 변수, 정적 속성
• 힙 영역 : 객체 속성, 객체 변수
• 스택 영역 : 지역 변수

3.5 상속: 재사용 + 확장

상속이란?

• 상속은 상위 클래스의 특성을 하위클래스에서 상속하고 거기에 더해 필요한 특성을 추가, 즉 확장해서 사용할 수 있다는 의미이다

• 상속이라는 키워드 대신 extends 가 존재

상속의 강력함

< 예제1 >

package inheritance01;

public class Driver01 {  
public static void main(String\[\] args) {  
동물 animal = new 동물();  
포유류 mammalia = new 포유류();  
조류 bird = new 조류();  
고래 whale = new 고래();  
박쥐 bat = new 박쥐();  
참새 sparrow = new 참새();  
펭귄 penguin = new 펭귄();


    animal.showMe();
    mammalia.showMe();
    bird.showMe();
    whale.showMe();
    bat.showMe();
    sparrow.showMe();
    penguin.showMe();
}


}

• 상위 클래스에만 showMe()를 정의 했지만 하위 클래스에서도 사용할 수 있다.

< 예제 2 >

package inheritance01;

public class Driver02 {  
public static void main(String\[\] args) {  
동물 animal = new 동물();  
동물 mammalia = new 포유류();  
동물 bird = new 조류();  
동물 whale = new 고래();  
동물 bat = new 박쥐();  
동물 sparrow = new 참새();  
동물 penguin = new 펭귄();


    animal.showMe();
    mammalia.showMe();
    bird.showMe();
    whale.showMe();
    bat.showMe();
    sparrow.showMe();
    penguin.showMe();
}


}

• 포유류를 동물이다 라고 정의 할 수 있음
• 인간의 논리를 그대로 코드로 옮길 수 있다.

< 예제 3 >

package inheritance01;

public class Driver03 {  
public static void main(String\[\] args) {  
동물\[\] animals = new 동물\[7\]; // 동물 배열에 모든 종류의 동물들이 들어감


    animals[0] = new 동물();
    animals[1] = new 포유류();
    animals[2] = new 조류();
    animals[3] = new 고래();
    animals[4] = new 박쥐();
    animals[5] = new 참새();
    animals[6] = new 펭귄();

    for (int index = 0; index < animals.length; index++) {
        animals[index].showMe();
    }
}

• 반복문 하나면 모든 동물들이 자신을 들어 낼 수 있다.

상속은 is a 관계?

• 펭귄 is a 동물 , 하위클래스 is a 상위클래스
• 이는 명확한 표현이 아니다.
• 더 정확한 표현으로는 하위 클래스 is a kind of 상위 클래스 이다.

정리

• 객체 지향 상속은 상위 클래스의 특성을 재사용 하는 것이다.
• 객체 지향의 상속은 상위 클래스의 특성을 확장하는 것이다.
• 객체 지향의 상속은 is a kind of 관계를 만족해야 한다.

다중 상속과 자바

• 사람도 수영가능 , 물고기도 수영 가능
• 인어에게 수영하라 했을 때, 사람처럼 수영을 해야할까 물고기 처럼 해야할까? 이를 다이아몬드 문제라 한다.

상속과 인터페이스

• 상속은 하위클래스 is a kind of 상위클래스 , 인터페이스는 구현클래스 is able to 인터페이스
• 상위 클래스는 물려줄 특성이 풍성할 수록 좋고(리스코프 치환 원칙에 의해)
• 인터페이스는 구현을 강제할 메서드의 개수가 적을 수록 좋다. (인터페이스 분할 원칙에 의해)

상속과 T메모리

package inheritance03;

public class Animal {  
public String name;


public void showName() {
    System.out.printf("안녕 나는 %s야. 반가워\n", name);
}


}

package inheritance03;

public class Penguin extends Animal {  
public String habitat;


public void showHabitat() {
    System.out.printf("%s는 %s에 살아\n", name, habitat);
}


}

package inheritance03;

public class Driver {  
public static void main(String\[\] args) {  
Penguin pororo = new Penguin();// 그림1


    pororo.name = "뽀로로";
    pororo.habitat = "남극"; 

    pororo.showName();
    pororo.showHabitat();  

    Animal pingu = new Penguin();// 그림2

    pingu.name = "핑구";
    // pingu.habitat = "EBS";

    pingu.showName();
    // pingu.showHabitat();

    // Penguin happyfeet = new Animal(); //실행 되지 않는 코드
}


}

<그림 1>

• 하위 클래스의 인스턴스가 생성 될 때 상위 클래스의 인스턴스도 함께 생성된다.

<그림 2>

• Animal pingu = new Penguin() 일 경우 pingu 는 Animal을 가르킨다.
• Penguin pororo = nw Penguin 일 경우 pororo는 Penguin을 가르킨다.

3.6 다형성: 사용편의성

• 오버라이딩 : 같은 메서드 이름 , 다른 인자 목록으로 상위 클래스의 메서드를 재정의
• 오버로딩 : 같은 메서드 이름, 다른 인자 목록으로 다수의 메서드를 중복 정의
• 제네릭 : 하나의 함수만 구현해도 다수의 함수를 구현한 효과를 낼 수 있다.

3.7 캡슐화: 정보은닉

• call by reference : 저장하고 있는 값을 그 값 자체로 판단

• call by value : 값을 주소 즉 포인터로 판단