[스프링 입문을 위한 자바 객체 지향의 원리와 이해] 4장 : 자바가 확장한 객체 지향

abstract 키워드 - 추상 메서드와 추상 클래스

추상 메서드를 하나라도 가지고 있는 클래스를 추상 클래스라고 부른다.

 

도대체 왜 몸체가 없이 선언만 있는 메서드가 필요할까??

 

**문제점**

1. 동물 클래스는 어떻게 울어야 하는지 모른다. (우는 메서드를 정의할 수 없다.. -> 정의하더라도 인스턴스로 생성해선 안된다.)

2. 그런데 동물 참조 변수를 통해 모든 동물을 울게하고 싶다. (하위클래스에서 오버라이드 할 상위 메서드가 필요함...)

 

**해결 방법**

추상 클래스와 추상 메서드 사용하면 1번의 문제를 해결가능하다. 우는 메서드는 하위 클래스에게 구현을 맡길 수 있고 추상클래스는 인스턴스가 될 수 없다. (문제점 모두 해결!!)

 

2번 문제도 추상 메서드로 하위클래스에게 메서드의 구현을 강제할 수 있다. (구현 안하면 컴파일 에러)

또한, 상위 클래스의 참조 변수로 하위 클래스에서 오버라이드한 메서드 호출이 가능해진다!

 

• 추상 클래스는 인스턴스를 만들 수 없다 (new 사용 불가)
• 추상 메서드는 하위 클래스에게 메서드의 구현을 강제한다.
• 추상 메서드를 포함하는 클래스는 반드시 추상 클래스여야 한다.

생성자

객체를 생성하는 메서드 (객체 생성자 메서드) = 생성자

생성자에 대한 자바의 특징

• 개발자가 아무런 생성자도 만들지 않으면 기본 생성자를 자동으로 만들어줌
• 인자가 있는 생성자를 하나라도 만들면 자바는 기본생성자를 만들지 않음.

클래스 생성 시의 실행 블록, static 블록

public class Driver05 {
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("main 메서드 시작!");
		System.out.println(Animal.age);
	}
}

class Animal {
	static int age = 0;

	static {
		System.out.println("Animal class ready on!");
	}
}

위 코드에서 Animal의 스태틱 블록은 언제 처음 실행될까?

정답은 Animal.age로 정적 속성을 사용할 때이다.

 

해당 클래스가 코드에서 맨 처음 사용될 때 T 메모리 스태틱 영역에 로딩되며, 이 때 단 한번만 static 블록이 실행된다.

 

**클래스가 제일 처음 사용되는 경우**

• 클래스의 정적 속성 사용할 때
• 클래스의 정적 메서드 사용할 때
• 클래스의 인스턴스 만들 때

기억해야할 것

1. T메모리 구조 상 스태틱 블록에서 사용할 수 있는 속성과 메서드는 static 멤버 뿐이다. 

-> 일반 객체 멤버는 아직 생성 전이므로 접근할 수 없다.

2. 프로그램 실행 시 클래스를 바로 static영역에 로딩하지 않는 것은 메모리를 좀 더 효율적으로 사용하기 위해서이다.

-> 한번 로딩되면 종료전까지 static 영역에서 메모리 반환 불가..

 

final 키워드

마지막, 최종 클래스, 변수, 메서드..

 

final과 클래스

final 클래스는 상속을 허락하지 않는다. (하위 클래스를 만들 수 없다.)

 

final 과 변수

public class 고양이 {
	final static int 정적상수1 = 1;
	final static int 정적상수2;

	final int 객체상수1 = 1;
	final int 객체상수2;

	static {
		정적상수2 = 2;

		// 상수는 한번 초기화 되면 값을 변경할 수 없다.
		// 정적상수2 = 4;
	}

	고양이() {
		객체상수2 = 2;

		// 상수는 한번 초기화 되면 값을 변경할 수 없다.
		// 객체상수2 = 4;

		final int 지역상수1 = 1;
		final int 지역상수2;

		지역상수2 = 2;
	}
}

-> final 변수 초기화 방법!

final static을 정의된 정적 상수는 선언과 동시에 초기화하거나 정적 생성자에 해당하는 static 블록 내부에서 초기화 가능.

final [type]으로 정의된 객체 상수는 똑같이 객체 상수 선언과 동시에 초기화 하거나 객체 생성자에서 초기화 가능하다.

 

final과 메서드

public class 동물 {
	final void 숨쉬다() {
		System.out.println("호흡 중");
	}
}

class 포유류 extends 동물 {
	// 에러 발생: Cannot override the final method from 동물
	/*
	 * void 숨쉬다() { System.out.println("호흡 중"); }
	 */
}

메서드가 final이면 최종 메서드이므로 오버라이딩을 금지한다.

instanceof 연산자

만들어진 객체가 특정 클래스의 인스턴스인지 확인하는 연산자

사용방법 : `객체참조변수 instanceof 클래스명`

 

class 동물 {

}

class 조류 extends 동물 {

}

class 펭귄 extends 조류 {

}

public class Driver {
	public static void main(String[] args) {
		동물 동물객체 = new 동물();
		동물 조류객체 = new 조류();
		동물 펭귄객체 = new 펭귄();

		System.out.println(동물객체 instanceof 동물);

		System.out.println(조류객체 instanceof 동물);
		System.out.println(조류객체 instanceof 조류);

		System.out.println(펭귄객체 instanceof 동물);
		System.out.println(펭귄객체 instanceof 조류);
		System.out.println(펭귄객체 instanceof 펭귄);

		System.out.println(펭귄객체 instanceof Object);
	}
}

실행 결과는 모두 참이다.

펭귄객체 instanceof 동물 가 참인 이유는 "객체 참조 변수 타입"이 아닌 "실제 객체의 타입"에 의해 처리되기 때문이다.

-> 이는 LSP(리스코프 치환 법칙)을 어기드 코드에서 주로 나타나는 연산자이다. (리팩토링의 대상)

 

package 키워드

package 키워드는 네임스페이스(이름 공간)을 만들어주는 역할

**필요성**

여러 개발 조직이 하나의 프로젝트에 참가할 때 발생할 수 있는 변수명 중복 문제를 package를 통해 이름 공간을 나누어 해결한다.

ex) package명.변수명

interface 키워드와 implements 키워드

• 인터페이스는 public 추상 메서드와 public 정적 상수만 가질 수 있다.
• default 메서드 추가됨

interface Speakable {
	double PI = 3.14159;
	final double absoluteZeroPoint = -275.15;

	void sayYes();
}

그럼 위의 코드에선 객체 변수, 상수, 일반 메서드가 존재하는데 틀린 코드인가?

-> 아니다. 자바 언어 설계팀의 배려로 인터페이스는 메서드와 속성에 자동으로 abstract, public, static, final을 붙여준다.

this 키워드

객체가 자기 자신을 지칭할 때 쓰는 키워드

class 펭귄 {
	int var = 10;

	void test() {
		int var = 20;

		System.out.println(var);
		System.out.println(this.var);
	}
}

public class Driver {
	public static void main(String[] args) {
		펭귄 뽀로로 = new 펭귄();
		뽀로로.test();
	}
}

T 메모리

위 코드를 실행하게 되면 

System.out.println(var); 는 뽀로로.test() 지역변수가 있는 스택프레임의 var를 출력하게되고

System.out.println(this.var);  펭귄 객체 변수는 지역변수와 이름이 중복되므로 this.var라고 지정해줘야 한다.

 

• 지역 변수와 속성의 이름이 같은 경우 지역 변수가 우선한다.
• 객체 변수와 이름이 같은 지역 변수가 있는 경우 객체 변수를 사용하려면 this 접두사로 사용한다.
• 정적 변수와 이름이 같은 지역 변수가 있는 경우 정적 변수를 사용하려면 클래스명을 접두사로 사용한다.

super 키워드

바로 위 상위 클래스의 인스턴스를 지칭한다.

class 동물 {
	void method() {
		System.out.println("동물");
	}
}

class 조류 extends 동물 {
	void method() {
		super.method();
		System.out.println("조류");
	}
}

class 펭귄 extends 조류 {
	void method() {
		super.method();
		System.out.println("펭귄");

		// Syntax error on token "super", Identifier expected
		// super.super.method();
	}
}

public class Driver {
	public static void main(String[] args) {
		펭귄 뽀로로 = new 펭귄();
		뽀로로.method();
	}
}

위 코드처럼 super 키워드를 통해 상위 클래스의 인스턴스 메서드를 호출할 수 있다.

 

하지만, super.super 형태의 상위의 상위 클래스의 인스턴스에는 접근이 불가능하다...

예비 고수를 위한 한마디

객체 메서드를 호출하면 객체명.객체메서드() 가 아닌 클래스명.객체메서드()가 호출된다!

 

**이유**

펭귄 객체가 100개이상 생성된다고 가정하면 heap 영역에 펭귄 객체가 100개 생성되고 test()메서드가 100개 이상 생성되게 된다.

 

객체 멤버 메서드는 객체 멤버의 속성만 다를 뿐 나머지는 모두 같다. 

 

그래서 JVM은 지능적으로 객체 멤버 메스드를 스태틱 영역에 단 하나만 보유하게 된다.

그리고 test() 메서드 호출 시 객체 자신을 this 객체 참조 변수로 넘긴다. (객체 멤버 정보 넘김)

 

JVM에서 최적화한 T메모리 구조