[Java] 객체지향 , 클래스(Class)

객체지향이란?

클래스에 대해 알아보기 전에 객체지향이 무엇인지 알아야 한다.

객체지향은 기존 프로그래밍 언어에 몇 가지 새로운 규칙을 추가한 보다 발전된 형태로 문제를 여러 개의 객체 단위로 나눠 작업하는 방식을 가졌다.  즉, 데이터를 추상화시켜 상태와 행위를 가진 객체를 만들고 그 객체들 간의 유기적인 상호작용을 통해 로직을 구성하는 프로그래밍 방법이다.

 

객체지향언어의 주요 특징에는

1. 코드의 재사용성이 높다
2. 코드의 관리가 용이하다.
3. 신뢰성이 높은 프로그래밍을 가능하게 한다.

 

3가지의 주요 특징을 가진다.

 

그렇다면 클래스는 무엇일까

클래스란 '객체를 정의해놓은 것' 또는 '객체의 설계도 또는 틀' 이라고 정의할 수 있다. 

객체란 '실제로 존재하는 것'을 의미한다. 우리 주변에 볼 수 있는 책상, 자동차, 모자와 같은 사물들이 객체이다. 객체지향이론에서는 사물과 같은 유형적인 것 뿐만 아니라 개념이나 논리와 같은 무형적인 것들도 객체로 간주한다.

즉, 프로그래밍에서의 객체는 클래스에 정의된 내용대로 메모리에 생성된 것을 뜻한다.

우리가 클래스를 정의하고 이를 통해 객체를 생성하는 이유는 어떤 제품을 설계도를 통해 쉽게 만들 수 있는 것처럼 잘 만들어 놓은 클래스가 있으면 일이 더 수월해지기 떄문이다.

 

객체는 속성과 기능, 두가지 구성요소로 이루어져 있다. 일반적으로 객체는 다수의 속성과 다수의 기능을 가지고 있으며  이 속성과 기능을 그 객체의 멤버(member)라 한다. 또한 객체의 속성과 기능을 변수와 메서드로 표현하기도 한다.

 

클래스로부터 객체를 만드는 과정을 클래스의 인스턴스화(instantiate)라고 하며, 어떤 클래스로부터 만들어진 객체를 그 클래스의 인스턴스(instance)라고 한다. 객체는 모든 인스턴스를 대표하는 포괄적인 의미를 갖고 있음에 반해, 인스턴스는 어떤 클래스로부터 만들어진 것인지를 보다 강조하는 의미를 갖는다. 

 

객체의 생성과 사용

클래스로부터 인스턴스를 생성하는 일반적인 방법은 다음과 같다.

클래스명 변수명; 			// 클래스의 객체를 참조하기 위한 참조변수를 선언
변수명 = new 클래스명();   // 클래스의 객체를 생성 후, 객체의 주소를 참조변수에 저장

Car c; 					   // 클래스 타입의 참조변수 c를 선언
c = new Car();		   	   // Car 인스턴스를 생성한 후, 생성된 Car 인스턴스의 주소를 c에 저장

EX)

public class TestMain1 {
	public static void main(String[] args) {
		Car c;  			// Car 인스턴스를 참조하기 위한 변수 c를 선언
		c = new Car(); 		// Car 인스턴스 생성
		c.handel = 1;		// Car 인스턴스의 멤버변수에 값 부여
        c.wheel = 4;
        c.engine = 1;
		c.goFront();		// Car 인스턴스의 메서드 goFront() 호출
        System.out.println("현재 속도는 "+ c.speed + " 입니다.");
	}
}

public class Car {
	// 속성, 특징(멤버변수)
	int handle;
	int wheel;
	boolean engine;  // 1: 시동켜짐  0: 시동꺼짐
    int speed;
	String color;
	String kind;
	
    // 동작, 행위(메서드)
	void goFront() {
		speed++;
         if(speed >= 80){
        speed = 80;
		}
	}
	void goBack() {
		speed++;
        if(speed >= 80){
        speed = 80;
		}
	void stop() {
		speed = 0;
	}
}

 

같은 클래스로부터 생성되었을지라도 각 인스턴스의 속성(멤버변수)은 서로 다른 값을 유지할 수 있으며, 메서드의 내용은 모든 인스턴스에 대해 동일하다.

 

EX)

 

public class TestMain1 {
	public static void main(String[] args) {
		Car c1 = c = new Car();  			
		Car c2 = c = new Car();  		
		c1.wheel = 4;		
        c2.wheel = 6;
        System.out.println("c1 차의 바퀴수는 "+ c1.wheel + "개 이고 c2의 바퀴수는 "
        					+ c2.wheel + "개 입니다.");
	}
}

 

객체배열

객체 역시 배열로 다루는 것이 가능하며 이를 '객체 배열' 이라고 한다. 객체 배열안에 객체의 주소가 저장되며 객체 배열은 참조변수들을 하나로 묶은 묶은 참조변수 배열이라 보면 된다.

Car[] carArr = new Car[3];  // 길이가 3인 Car타입의 참조변수 배열

// 객체를 생성해서 배열의 각 요소에 저장
carArr[0] = new Car();
carArr[1] = new Car();
carArr[2] = new Car();

 

객체수가 많을 때는 for문을 이용해서 객체를 선언할 수 있다.

Car[] carArr = new Car[100];

for(int i = 0; i<carArr.length; i++){
		carArr[i] = new Car();
}

 

 

선언위치에 따른 변수의 종류

변수는 클래스 변수, 인스턴스 변수, 지역변수 모두 세 종류가 있다. 변수의 선언 위치에 따라 종류가 결정되며 종류를 파악하기 위해선 어느 영역에서 선언되었는지 확인하는 것이 중요하다. 멤버변수를 제외한 나머지 변수들은 모두 지역 변수이며, 멤벼변수 중 static이 붙은 것은 클래스변수, 붙지 않은 것은 인스턴스 변수이다.

 

class Variables
{  // 클래스 영역
	int iv;  		// 인스턴스 변수
    static int cv;  // 클래스 변수(static 변수, 공유변수)
    
    void method()   // 메서드 영역
    {
    	int lv = 0; // 지역변수
    }
}

 

- 인스턴스 변수(instance variable) : 클래스 영역에 선언되며, 인스턴스를 생성할 때 만들어진다. 인스턴스마다 별도의 저장공간을 가지므로 서로 다른 값을 가질 수 있다. 인스턴스마다 고유한 상태를 유지해야하는 속성의 경우 인스턴스 변수로 선언한다.

 

- 클래스 변수(class variable) : 클래스 변수를 선언하는 방법은 인스턴스 변수 앞에 static을 붙이기만 하면 된다. 인스턴스마다 독립적인 저장공간을 갖는 인스턴스 변수와는 달리, 클래스 변수는 모든 인스턴스가 공통된 저장공간(변수)을 공유하게 된다. 한 클래스의 모든 인스턴스들이 공통적인 값을 유지해야하는 속성의 경우, 클래스 변수로 선언해야 한다.

클래스 변수는 인스턴스 변수와 달리 인스턴스를 생성하지 않고 언제라도 바로 사용할 수 있다는 특징이 있으며, '클래스스이름.클래스 변수' 와 같은 형식으로 사용한다.

 

- 지역변수(local variable) : 매세드 내에 선언되어 매서드 내에서만 사용 가능하며, 메서드가 종료되면 소멸되어 사용할 수 없게 된다. 

 

**클래스 변수와 인스턴스 변수의 구분

Class Car{
	String kind;  // 인스턴스 변수(개별 속성)
    int wheel;

	static int width = 100; // 클래스 변수(공통 속성)
    static int height = 200;
}