[JAVA] 객체의 필드와 메서드

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[JAVA] 객체의 필드와 메서드

JABHACK 2024. 11. 12. 11:22

필드 = 객체의 속성

필드는 객체의 데이터를 저장하는 역할을 한다.

객체의 필드는 크게 고유한 데이터, 상태 데이터, 객체 데이터로 분류할 수 있다.

이처럼 자동차 객체는 4개의 고유한 데이터와 3개의 상태 데이터 그리고 3개의 객체 데이터를 가질 수 있다.
- 우리가 처음 소프트웨어의 부품을 객체라 표현한다.
- 이 3개의 객체 데이터를 자동차를 만들기 위한 부품 데이터라고 이해해도 좋다.

public class Car {

    String company; // 자동차 회사
    String model; // 자동차 모델
    String color; // 자동차 색상
    double price; // 자동차 가격

    double speed;  // 자동차 속도 , km/h
    char gear; // 기어의 상태, P,R,N,D
    boolean lights; // 자동차 조명의 상태

    Tire tire;
    Door door;
    Handle handle;

    public Car() {} // 기본 생성자

    double gasPedal(double kmh) {
        speed = kmh;
        return speed;
    }

    double brakePedal() {
        speed = 0;
        return speed;
    }

    char changeGear(char type) {
        gear = type;
        return gear;
    }

    boolean onOffLights() {
        lights = !lights;
        return lights;
    }

		void horn() {
		    System.out.println("빵빵");
		}
}

우리가 정의하여 선언한 클래스의 필드들은 기본적으로 초기값을 제공하지 않을 경우 객체가 생성될 때 자동으로 기본값으로 초기화된다.

초기값을 제공하는 방법은 ‘필드 타입 필드명 = 값;’ 이렇게 직접 초기화할 수 있다.
- String model = "Gv80";

필드 사용방법

필드를 사용한다’라는 의미는 필드의 값을 변경하거나 읽는 것을 의미합니다.

우리가 클래스에 필드를 정의하여 선언했다고 해서 바로 사용할 수 있는 것은 아닙니다.
클래스는 설계도일 뿐 실제로 필드의 데이터를 가지고 있는 것은 객체입니다.
따라서 객체를 생성한 후에 필드를 사용할 수 있습니다.
간단히, 클래스는 설계도이다. 붕어빵 틀 설계도에 속(데이터)를 넣을 수 없다. 붕어빵 틀(객체)에 속(데이터)를 넣어야한다.

외부 접근
- Car car = new Car();
  - 이렇게 객체를 생성했다면 우리는 참조 변수 car를 이용하여 외부에서 객체 내부의 필드에 접근하여 사용할 수 있습니다.
  - 이때 객체의 내부 필드에 접근하는 방법은 도트(.) 연산자를 사용하면 됩니다.
    - car.color = "blue";

내부 접근
- 도트 연산자를 사용하여 외부에서 객체 내부에 접근할 수 있을 뿐만 아니라 객체 내부 메서드에서도 내부 필드에 접근할 수 있습니다.

double brakePedal() {
    speed = 0;
    return speed;
}

이처럼 brakePedal() 메서드 내부에서 객체의 필드 speed를 바로 호출해서 사용할 수 있습니다.

public class Car {

    String company; // 자동차 회사
    String model = "Gv80"; // 자동차 모델
    String color; // 자동차 색상
    double price; // 자동차 가격

    double speed;  // 자동차 속도 , km/h
    char gear; // 기어의 상태, P,R,N,D
    boolean lights = true; // 자동차 조명의 상태

    Tire tire = new Tire();
    Door door;
    Handle handle;

    public Car() {} // 기본 생성자

    double gasPedal(double kmh) {
        speed = kmh;
        return speed;
    }

    double brakePedal() {
        speed = 0;
        return speed;
    }

    char changeGear(char type) {
        gear = type;
        return gear;
    }

    boolean onOffLights() {
        lights = !lights;
        return lights;
    }

		void horn() {
		    System.out.println("빵빵");
		}
}

//- model 필드 값에 “Gv80” 초기값을 주겠습니다.
//- lights 필드 값에 true 초기값을 주겠습니다.
//- tire 필드 값에 `new Tire()` 초기값을 주겠습니다.

main 메서드를 사용하여 테스트한 경우

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Car car = new Car(); // 객체 생성

        // 초기값과 기본값 확인하기

        System.out.println("car.model = " + car.model); // 초기값 "Gv80"이 출력됩니다.
        System.out.println("car.color = " + car.color); // 기본값 null이 출력됩니다.
        System.out.println();

        System.out.println("car.speed = " + car.speed); // 기본값 0.0이 출력됩니다.
        System.out.println("car.gear = " + car.gear);  // 기본값 \u0000(공백)이 출력됩니다.
        System.out.println("car.lights = " + car.lights); // 초기값 true가 출력됩니다.
        System.out.println();

        System.out.println("car.tire = " + car.tire); // 초기값 인스턴스의 주소가 출력됩니다.
        System.out.println("car.door = " + car.door); // 기본값 null이 출력됩니다.
        System.out.println();

        // 필드 사용

        car.color = "blue"; // 필드 color에 "blue" 데이터를 저장합니다.
        car.speed = 100;    // 필드 speed에 100 데이터를 저장합니다.
        car.lights = false; // 필드 lights에 false 데이터를 저장합니다.

        System.out.println("car.color = " + car.color); // 저장된 "blue" 데이터가 출력됩니다.
        System.out.println("car.speed = " + car.speed); // 저장된 100.0 데이터가 출력됩니다.
        System.out.println("car.lights = " + car.lights); // 저장된 false 데이터가 출력됩니다.

    }
}

메서드 = 객체의 행위

특정 작업을 수행하는 코드 블록, 객체 지향 프로그래밍에서 메서드는 주로 클래스 내부에 정의되며, 해당 클래스의 객체에서 호출하여 사용할 수 있다. 메서드는 작업을 캡슐화하여 코드의 재사용성을 높이고, 유지보수와 확장성을 용이하게 한다.

<접근 제어자> <반환 타입> <메서드 이름>(<매개변수>) {
    // 메서드 본문 (실제 작업을 수행)
    return <값>;
}

반환(리턴) 타입

double brakePedal() {...} // double 타입 반환
char changeGear(char type) {...} // char 타입 반환
boolean onOffLights() {...} // boolean 타입 반환
void horn() {...} // 반환할 값 없음

리턴 타입이란 메서드가 실행된 후 호출을 한 곳으로 값을 반환할 때 해당 값의 타입을 의미한다.
- return 리턴 타입의 반환값;
- 주의할 점은 메서드에 리턴 타입을 선언하여 반환할 값이 있다면 반드시 return 문으로 해당하는 리턴 타입의 반환값을 지정해야 한다.
반환할 값이 없을 때는 리턴 타입에 void를 작성해야 한다.
- 반환값이 없음으로 return문을 반드시 지정할 필요는 없습다.
- 메서드는 실행할 때 return문을 만나면 그대로 종료하게 되는데 void 타입일 때 return; 이렇게 return문을 사용하여 원하는 지점에서 메서드를 종료할 수도 있다.

매개변수

double gasPedal(double kmh, char type) {
    speed = kmh;
    return speed;
}

매개변수는 메서드를 호출할 때 메서드로 전달하려는 값을 받기 위해 사용되는 변수이다.
위 gasPedal(double kmh, char type) 메서드의 매개변수는 double 타입의 kmh, char 타입의 type이다.
- 해당 매개변수에 값을 전달하기 위해서는 순서와 타입에 맞춰 값을 넣어주면 된다.
- gasPedal(100, 'D');
전달하려는 값이 없다면 생략 가능하다.

가변길이 매개변수

void carSpeeds(double ... speeds) {
    for (double v : speeds) {
        System.out.println("v = " + v);
    }
}

double … speeds 이렇게 … 을 사용하면 아래처럼 매개값을 , 로 구분하여 개수 상관없이 전달 가능하다.
carSpeeds(100, 80);
carSpeeds(110, 120, 150);

메서드 호출 방법

‘메서드를 호출한다’라는 의미는 메서드의 블록 내부에 작성된 코드를 실행한다는 의미입니다.

필드와 마찬가지로 클래스의 메서드를 정의하여 선언했다고 해서 바로 사용할 수 있는 것은 아닙니다.
클래스는 설계도일 뿐 메서드는 객체의 행위를 정의한 것입니다.
따라서 객체를 생성한 후에 메서드를 사용할 수 있습니다.

외부 접근
- Car car = new Car();
  - 이렇게 객체를 생성했다면 우리는 참조 변수 car를 이용하여 외부에서 객체 내부의 메서드에 접근하여 호출할 수 있습니다.
  - 이때 객체의 내부 메서드에 접근하는 방법은 도트(.) 연산자를 사용하면 됩니다.
    - car.brakePedal();
  - 또한 메서드가 매개변수를 가지고 있다면 반드시 호출할 때 매개변수의 순서와 타입에 맞게 매개값을 넣어줘야 합니다.
    - car.gasPedal(100, 'D');
내부 접근
- 도트 연산자를 사용하여 외부에서 객체 내부에 접근할 수 있을 뿐만 아니라 객체 내부 메서드에서도 내부 메서드에 접근하여 호출할 수 있습니다.
  - 아래처럼 gasPedal(double kmh, char type) 메서드 내부에서 해당 객체의 changeGear(type); 메서드를 호출할 수 있습니다.

double gasPedal(double kmh, char type) {
    changeGear(type);
    speed = kmh;
    return speed;
}

반환 값 저장
- 메서드의 리턴 타입을 선언하여 반환할 값이 있다면 변수를 사용하여 받아줄 수 있습니다.
  - 반드시 리턴 타입과 변수의 타입이 동일하거나 자동 타입 변환될 수 있어야 합니다.
```
double speed = car.gasPedal(100, 'D');
```
- double 타입의 변수 speed를 사용하여 double gasPedal(double kmh, char type) 메서드의 double 타입의 반환값을 받아 저장할 수 있습니다.

public class Car {

    String company; // 자동차 회사
    String model; // 자동차 모델
    String color; // 자동차 색상
    double price; // 자동차 가격

    double speed;  // 자동차 속도 , km/h
    char gear = 'P'; // 기어의 상태, P,R,N,D
    boolean lights; // 자동차 조명의 상태

    public Car() {} // 기본 생성자

    double gasPedal(double kmh, char type) {
        changeGear(type);
        speed = kmh;
        return speed;
    }

    double brakePedal() {
        speed = 0;
        return speed;
    }

    char changeGear(char type) {
        gear = type;
        return gear;
    }

    boolean onOffLights() {
        lights = !lights;
        return lights;
    }

		void horn() {
		    System.out.println("빵빵");
		}

    void carSpeeds(double ... speeds) {
        for (double v : speeds) {
            System.out.println("v = " + v);
        }
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Car car = new Car(); // 객체 생성

        // 메서드 호출 및 반환값 저장
        double speed = car.gasPedal(100, 'D');
        System.out.println("speed = " + speed);

        boolean lights = car.onOffLights();
        System.out.println("lights = " + lights);

        System.out.println();
        // gasPedal 메서드 내부에 호출된 changeGear(type); 메서드의 결과 확인
        // gear의 초기값은 'P'
        System.out.println("car.gear = " + car.gear); // 'D' 출력

        System.out.println();
        // 가변길이 매개변수 확인
        car.carSpeeds(100, 80);
        System.out.println();
        car.carSpeeds(110, 120, 150);
    }
}

오버로딩

같은 이름의 메서드나 생성자를 매개변수의 개수나 타입이 달라지도록 여러 번 정의하는 기법입니다. 오버로딩을 사용하면 같은 이름으로 다양한 작업을 처리할 수 있습니다.

오버로딩의 특징

같은 이름의 메서드나 생성자지만 매개변수의 개수나 타입이 달라야 합니다.
반환 타입은 오버로딩을 구별하는 기준이 되지 않습니다.
컴파일 시점에 메서드 호출을 구분하기 때문에, 실행 시간에 결정되는 것이 아니라 호출 시점에서 적절한 메서드가 선택됩니다.

오버로딩의 조건

메서드의 이름이 같고, 매개변수의 개수, 타입, 순서가 달라야 합니다.
'응답 값만' 다른 것은 오버로딩을 할 수 없습니다.
접근 제어자만 다른 것도 오버로딩을 할 수 없습니다.
결론, 오버로딩은 매개변수의 차이로만 구현할 수 있습니다.

오버로딩의 장점

코드의 가독성 향상: 비슷한 작업을 수행하는 메서드를 같은 이름으로 처리할 수 있어 코드가 깔끔하고 이해하기 쉬워집니다.
유지보수 용이성: 같은 이름의 메서드를 사용하여 여러 매개변수에 대한 처리 로직을 관리할 수 있어 유지보수가 용이합니다.

오버로딩 규칙

매개변수의 타입이 달라야 오버로딩으로 인식됩니다.
매개변수의 개수가 달라야 오버로딩으로 인식됩니다.
매개변수의 순서가 달라야 오버로딩으로 인식됩니다.

public class PrintStream extends FilterOutputStream
    implements Appendable, Closeable
{
			...
			
		public void println() {
        newLine();
    }

    public void println(boolean x) {
        if (getClass() == PrintStream.class) {
            writeln(String.valueOf(x));
        } else {
            synchronized (this) {
                print(x);
                newLine();
            }
        }
    }

    public void println(char x) {
        if (getClass() == PrintStream.class) {
            writeln(String.valueOf(x));
        } else {
            synchronized (this) {
                print(x);
                newLine();
            }
        }
    }

    public void println(int x) {
        if (getClass() == PrintStream.class) {
            writeln(String.valueOf(x));
        } else {
            synchronized (this) {
                print(x);
                newLine();
            }
        }
    }

    public void println(long x) {
        if (getClass() == PrintStream.class) {
            writeln(String.valueOf(x));
        } else {
            synchronized (this) {
                print(x);
                newLine();
            }
        }
    }

    public void println(float x) {
        if (getClass() == PrintStream.class) {
            writeln(String.valueOf(x));
        } else {
            synchronized (this) {
                print(x);
                newLine();
            }
        }
    }

    public void println(double x) {
        if (getClass() == PrintStream.class) {
            writeln(String.valueOf(x));
        } else {
            synchronized (this) {
                print(x);
                newLine();
            }
        }
    }

    public void println(char[] x) {
        if (getClass() == PrintStream.class) {
            writeln(x);
        } else {
            synchronized (this) {
                print(x);
                newLine();
            }
        }
    }

    public void println(String x) {
        if (getClass() == PrintStream.class) {
            writeln(String.valueOf(x));
        } else {
            synchronized (this) {
                print(x);
                newLine();
            }
        }
    }

    public void println(Object x) {
        String s = String.valueOf(x);
        if (getClass() == PrintStream.class) {
            // need to apply String.valueOf again since first invocation
            // might return null
            writeln(String.valueOf(s));
        } else {
            synchronized (this) {
                print(s);
                newLine();
            }
        }
    }


		  ...
}

기본형 & 참조형 매개변수

기본형 매개변수

매개변수의 타입이 기본형일 때는 값 자체가 복사되어 넘어가기 때문에 매개값으로 지정된 변수의 원본 값이 변경되지 않습니다.

메서드를 호출할 때 전달할 매개값으로 지정한 값을 메서드의 매개변수에 복사해서 전달합니다.

참조형 매개변수

매개변수를 참조형으로 선언하면 값이 저장된 곳의 원본 주소를 알 수 있기 때문에 값을 읽어 오는 것은 물론 값을 변경하는 것도 가능합니다.
메서드의 매개변수뿐만 아니라 반환 타입도 참조형이 될 수 있습니다.
- 반환 타입이 참조형이라는 것은 반환하는 값의 타입이 “실제 값의 주소”라는 의미입니다.

public class Car {

    String company; // 자동차 회사
    String model; // 자동차 모델
    String color; // 자동차 색상
    double price; // 자동차 가격

    double speed;  // 자동차 속도 , km/h
    char gear; // 기어의 상태, P,R,N,D
    boolean lights; // 자동차 조명의 상태

    Tire tire;
    Door door = new Door();
    Handle handle = new Handle();

    public Car() {} // 기본 생성자

    double gasPedal(double kmh, char type) {
        changeGear(type);
        speed = kmh;
        return speed;
    }

    double brakePedal(char type) {
        speed = 0;
        type = 'P'; // 정지 후 매개변수 type을 어떤 타입으로 전달 받았는지 상관없이 'P'로 고정시키기
        changeGear(type);
        return speed;
    }

    char changeGear(char type) {
        gear = type;
        return gear;
    }

    boolean onOffLights() {
        lights = !lights;
        return lights;
    }

		void horn() {
		    System.out.println("빵빵");
		}

    Tire setTire(Tire tireCompany) {
        tireCompany.company = "KIA"; // 금호 타이어를 전달 받았지만 강제로 KIA 타이어로 교체
        tire = tireCompany;
        return tire;
    }
}

public class Tire {
    String company; // 타이어 회사
    public Tire() {}
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Car car = new Car(); // 객체 생성

        // 기본형 매개변수
        char type = 'D';
        car.brakePedal(type);

        // 메서드 실행 완료 후 전달할 매개값으로 지정된 type 값 확인
        System.out.println("type = " + type); // 기존에 선언한 값 'D' 출력, 원본 값 변경되지 않음
        // 메서드 실행 완료 후 반환된 car 인스턴스의 gear 타입 확인
        System.out.println("gear = " + car.gear); // 객체 내부에서 type을 변경하여 수정했기 때문에 'P' 출력

        System.out.println();
        // 참조형 매개변수
        Tire tire = new Tire();
        tire.company = "금호"; // 금호 타이어 객체 생성

        // 차 객체의 타이어를 등록하는 메서드 호출한 후 반환값으로 차 객체의 타이어 객체 반환
        Tire carInstanceTire = car.setTire(tire);

        // 메서드 실행 완료 후 전달할 매개값으로 지정된 참조형 변수 tire의 company 값 확인
        System.out.println("tire.company = " + tire.company); // "KIA" 출력
        // 전달할 매개값으로 지정된 tire 인스턴스의 주소값이 전달되었기 때문에 호출된 메서드에 의해 값이 변경됨.

        // 메서드 실행 완료 후 반환된 car 인스턴스의 tire 객체 값이 반환되어 저장된 참조형 변수 carInstanceTire의 company 값 확인
        System.out.println("carInstanceTire.company = " + carInstanceTire.company); // "KIA" 출력
    }
}

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[JAVA] 객체의 필드와 메서드

필드 = 객체의 속성

필드 사용방법

메서드 = 객체의 행위

메서드 호출 방법

오버로딩

기본형 & 참조형 매개변수

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