[Java] 클래스의 구성 요소(Member of Class)

vinedpillar 2022. 6. 11. 02:24

클래스의 구성 요소

필드(field): 객체의 속성을 정의하는 영역입니다
컨스트럭터(constructor): 객체의 생성 방법을 정의하는 영역입니다.
메서드(method): 객체의 기능을 정의하는 영역입니다.

필드(field)

필드는 객체의 속성, 즉 데이터를 저장하는 역할을 합니다.
데이터는 종류에 따라 아래와 같이 구분할 수 있습니다.
- 고유 데이터: 객체를 다른 객체와 구분짓는 고유한 데이터
- 상태 데이터: 객체의 현재 상태를 표현할 수 있는 데이터
- 참조 데이터: 다른 객체와의 상호작용을 가지는 데이터
필드의 선언 방법
- 필드 선언 시 자료형은 기본 타입과 참조 타입 모두 사용 가능합니다.
- 필드 변수 선언 후 값을 지정하지 않았을 경우 인스턴스 생성 시 자동으로 해당 타입의 기본값으로 초기화됩니다.
- 필요한 경우 필드 선언과 동시에 값을 대입하여 초기값을 지정할 수 있습니다.
- 접근제어자는 객체의 데이터에 접근을 제어하는 요소로 객체의 캡슐화와 관련이 있습니다.

필드의 선언 방법

// 변수만 선언할 경우
접근제어자 자료형 변수이름

// 변수의 초기값을 지정할 경우
접근제어자 자료형 변수이름 = 초기값;

필드 선언 예시

// 학생의 정보를 가지는 클래스 생성
public class StudnetExample {
    // 필드의 선언
    // 보통 필드는 클래스에서 가장 먼저 선언
    private String nation = "대한민국";
    private int studentId;
    private String name;
    private int age;
    private char grade;
    private int testScore;
}

컨스트럭터(constructor)

컨스트럭터는 클래스를 통해 인스턴스를 생성하는 방법을 제공합니다.
하나의 클래스는 반드시 하나 이상의 컨스트럭터를 가지고 있습니다.
(컨스트럭터를 2개 이상으로 변형하여 사용하는 것을 오버로딩 기법이라고 함)
만약 컨스터럭터가 선언되어있지 않다면 프로그램 컴파일 시 컴파일러가 자동으로 기본 컨스트럭터를 생성해줍니다.
(반대로 컨스트럭터가 선언되어있을 경우 기본 생성자는 추가되지 않음)
컨스트럭터의 선언 방법
- 컨스트럭터 선언 시 클래스의 이름과 완전히 동일한 이름을 사용합니다.
- 컨스트럭터는 매개변수가 없는 경우와 매개변수를 지정하는 경우로 구분됩니다.
- 매개변수가 없는 경우 괄호(( ... )) 부분과 중괄호 ({ ... }) 부분을 비워둡니다.
- 매개변수가 있는 경우 괄호 부분에 필요한 매개변수를 입력한 후 중괄호 부분에 인스턴스 필드 변수를 초기화 하는 코드를 입력해줍니다.
  (매개변수는 콤마(,)를 이용하여 필요한 개수만큼 추가 가능)
- 매개변수를 인스턴스의 필드 값으로 넣는데는 this 예약어를 사용합니다.

컨스트럭터의 선언 방법

// 기본 컨스트럭터
// 클래스의 접근제어자 설정이 public이면 컨스트럭터도 public으로 선언
접근제어자 클래스이름() {
    // 매개변수가 없으므로 비어있게 됨
}

// 매개변수가 있는 컨스트럭터
접근제어자 클래스이름(매개변수) {
    // 매개변수가 있는 경우
    // this는 인스턴스 스스로를 가리키는 예약어
    this.매개변수 = 매개변수;
}

컨트스럭터 선언 예시

// 기본 컨스트럭터
public Student() {
    // 매개변수가 없으므로 빈칸    
}
    
// 매개변수가 있는 컨스트럭터
public Student(String name, int age, char grade) {
    this.name = name;
    this.age = age;
    this.grade = grade;
}

자신을 가리키는 this 예약어

this는 인스턴스 자신을 가리키는 자바의 예약어입니다.
주로 객체 생성 시 데이터를 원하는 값으로 초기화하거나 스스로의 컨스트럭터를 호출하는데 사용됩니다.
this: 자기 자신을 참조하는 용도로 사용
- 인스턴스 스스로의 변수에 접근하기 위해 사용되므로, 엄밀하게는 클래스의 모든 멤버에 this.를 붙여야 합니다.
- 이러한 번거로움을 줄이기 위해 컴파일시 컴파일러가 클래스의 모든 멤버에게 this를 추가해주기 때문에 생략이 가능합니다.
- 다만 이를 생략할 경우 프로그래머가 필드 변수와 지역 변수의 이름을 구분하기 어려워지기 때문에 this.를 붙여 구분하는 용도로 활용합니다.

this(): 클래스 내의 다른 컨스트럭터를 호출하는 용도로 사용
- this()는 클래스 내에 중복된 컨스트럭터가 많을 때 이를 간소화하기 위해 사용됩니다.
- this()를 통해 다른 컨스트럭터의 초기화 코드를 불러와 적용할 수 있습니다.
- 따라서 this()는 컨스트럭터의 내부에서만 사용이 가능합니다.
- 또한 this()가 메모리 초기화의 역할을 해주기 때문에 반드시 컨스트럭터 선언의 첫 번째 줄에 사용되어야 합니다.

메서드(method)

메서드는 객체의 동작과 기능을 프로그램 코드로 구현한 것을 뜻합니다.
메서드는 특정 매개변수를 통해 내부 연산을 거쳐 특정 반환값을 구하는 일종의 함수라고 할 수 있습니다.
객체는 이러한 메서드를 통해서 다른 객체와 상호작용할 수 있게 됩니다.
메서드의 선언 방법
- 메서드는 반환자료형, 메서드 이름, 매개변수로 구성된 선언부와 메서드를 실행하는 코드 블럭으로 나눠집니다.
- 반환 자료형: 메서드가 실행된 후 메서드를 호출한 곳으로 돌려줄 결과물의 자료형을 뜻합니다.
  (반환할 값이 없는 메서드라면 void 예약어로 반환값이 없음을 명시합니다.)
- 메서드 이름: 메서드의 이름은 프로그래머가 원하는대로 작성하지만 이름만으로 메서드의 기능을 충분히 유추할 수 있도록 짓는 것이 좋습니다.
  (일반적으로 첫 문자가 소문자인 카멜 케이스로 명명)
- 매개변수: 메서드가 구동할 때 필요한 변수를 받기 위해 선언되며, 필요한 만큼 콤마(,)를 붙여 추가할 수 있습니다.
  (매개변수가 필요없다면 생략이 가능)
- 실행블럭: 선언부에 이어지는 중괄호({ ... }) 부분에는 실행할 코드가 작성됩니다.

메서드 선언 방법

반환자료형 메서드이름(매개변수) {
	
    메서드 실행시 동작하는 코드 블럭
    
}

메서드 작성 예시

// 학생의 성적을 이용하여 등급을 확인하는 메서드
// int 타입의 score를 받아 char 타입으로 반환
public char getGrade(int score) {
    // 결과를 입력받을 변수 선언 
    char grade;
    
    // 점수에 따른 등급 판단 로직
    // 90점 이상일 경우 A를, 그 외는 F 부여
    if(score >= 90) {
    	grade = 'A';
    }
    else {
    	grade = 'F';
    }
    
    // char 타입의 grade를 반환
    retrun grade;
}

// 반환값이 없는 메서드인 경우 void 키워드를 통해 반환값이 없음을 표기
public void showStudentInfo() {
    // 학생의 정보를 출력하는 로직
    System.out.println(name + ", " + age + ", " grade);
}

return 문의 활용

리턴문은 메서드에서 사용되며, 메서드의 실행을 종료하고, 제어의 흐름을 메서드가 호출되었던 곳으로 돌아가는 기능을 제공합니다.
메서드에 반환 자료형이 명시되어 있다면, 반드시 return과 반환 값을 선언해야합니다.
리턴문은 메서드의 실행을 강제로 종료하기 때문에 실행 블럭 안에서 제어 흐름 상 return의 호출보다 뒤쪽에 코드가 있다면 실행되지 않고, 오류가 발생하게 됩니다.
메서드의 기능에 따라 반환값이 없는 경우도 있는데, 이 경우 메서드의 선언부에 void를 선언하여 반환값이 없음을 명시해야 합니다.
필요에 따라 this를 반환할 수 도 있는데 인스턴스 스스로의 주소값을 반환받을 수 있습니다.
(return this;)

반환값의 설정

retrun 반환값;

가변길이 매개변수

동일한 자료형의 매개변수가 여러 개 필요한 메서드의 경우, 입력할 변수의 총 개수를 예측하기 어려울 수 있습니다.
이럴 때 가변길이 매개변수로 선언하면 복수의 매개변수를 받을 수 있게 됩니다.
이는 컴파일러가 가변 매개변수를 배열로 자동으로 변환해주기 때문에 가능해집니다.
(즉 매개변수로 배열을 넣어도 같은 결과를 얻을 수 있음)

가변길이 매개변수의 선언

반환자료형 메서드이름(매개변수자료형 ... 변수이름) {

}

가변길이 매개변수 사용 예시

// 입력받은 숫자를 더하는 프로그램
public class Calculator {
    int sum(int ... values) {
        int sum = 0;
    
        for(int i = 0; i < values.length; i++) {
    	    sum += values[i];
    	}
    
    	return sum;
    }
}

// 메서드 확인 클래스
public class CalculatorExample {
	public static void main(String[] args) {
    	// Calculator의 인스턴스 생성
        Calculator cal = new Calculator();
        
        // 가변길이 매개변수를 활용해 다양한 개수의 숫자 합산 
        // 1, 2, 3의 합계를 result1에 저장
        int result1 = cal.sum(1, 2, 3);
        
        // 2, 4, 6, 8의 합계를 result2에 저장
        int result2 = cal.sum(2, 4, 6, 8);
        
        // 6 출력
        System.out.println(result1);
        // 20 출력
        System.out.println(result1);        
    	
    }    
}

3가지 요소가 모두 들어간 클래스 예시

클래스 선언 예시

// 학생의 정보를 가지는 클래스
public class Studnet {
    // 필드 영역
    public String nation = "대한민국";
    public int studentId;
    public String name;
    public int age;
    public char grade;
    public int testScore;
    
    
    // 컨스트럭터 영역
    public Student() {
    
    }
    
    public Student(String name, int age, char grade) {
    	this.name = name;
        this.age = age;
        this.grade = grade;
    }
    
    // 메서드 영역
    public char getGrade(int score) {
        char grade;

        if(score >= 90) {
            grade = 'A';
    	}	
        else {
    	    grade = 'F';
        }
    
        retrun grade;
    }

    public void showStudentInfo() {
        System.out.println(name + ", " + age + ", " grade);
    }   
}

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