[JAVA] 응용 정리

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[JAVA] 응용 정리

JABHACK 2024. 11. 15. 21:39

★Enum (열거형)

Enum의 주요 메서드

values(): 열거형에 정의된 모든 값을 배열로 반환.
valueOf(String name): 이름으로 열거형 상수를 찾음.

// 모든 값을 배열로 반환
enum Day {
    MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY, SATURDAY, SUNDAY
}

public class EnumValuesExample {
    public static void main(String[] args) {
        Day[] days = Day.values();
        for (Day day : days) {
            System.out.println(day);  // MONDAY, TUESDAY, ... 출력
        }
    }
}

사용 시 유의점

Enum은 상수 값을 정의하는 데 유용하지만, 값의 추가나 변경이 자주 일어날 경우 유연성에서 부족할 수 있습니다.
Enum을 사용할 때는 상수의 집합이 의미가 있는지, 그 값들이 변경되지 않도록 보장해야 하는 경우 적합합니다.

< 예제 >

enum Day {
    MONDAY("월요일"), TUESDAY("화요일"), WEDNESDAY("수요일"),
    THURSDAY("목요일"), FRIDAY("금요일"), SATURDAY("토요일"), SUNDAY("일요일");

    private String koreanName;

    Day(String koreanName) {
        this.koreanName = koreanName;
    }

    public String getKoreanName() {
        return koreanName;
    }
}

public class EnumExample {
    public static void main(String[] args) {
        Day today = Day.MONDAY;
        System.out.println(today.getKoreanName());  // 월요일 출력
    }
}

//////////////////////////////응용


enum Season {
    SPRING, SUMMER, FALL, WINTER
}

public class EnumComparisonExample {
    public static void main(String[] args) {
        Season currentSeason = Season.SUMMER;

        if (currentSeason == Season.SUMMER) {
            System.out.println("It's summer!");
        }
    }
}

★람다 (Lambda Expression)

★스트림 (Stream)

★제네릭 (Generics)

📌 클래스, 인터페이스, 메서드 등에서 사용하는 타입을 매개변수화하여 코드의 재사용성과 유연성을 높여주는 Java의 중요한 기능

제네릭의 사용 상황

컬렉션 프레임워크:
- List, Set, Map 등에서 제네릭을 사용하여 타입을 명확히 지정함으로써 타입 안전성을 보장하고, 불필요한 캐스팅을 피할 수 있습니다.
유틸리티 클래스 작성:
- 제네릭을 사용하면 다양한 타입에 대해 범용적으로 사용할 수 있는 클래스나 메서드를 작성할 수 있습니다. 예를 들어, Box 클래스를 사용하면 Integer, String 등 다양한 타입을 처리할 수 있습니다.
타입 제한이 필요한 경우:
- 특정 타입이나 그 하위 타입에 대해서만 작동하도록 제네릭을 사용할 때 타입 제한을 두어, 보다 강력한 타입 안전성을 유지할 수 있습니다.
API 설계:
- 제네릭을 사용하면 클래스나 메서드의 재사용성을 높이기 위해, 라이브러리나 프레임워크를 설계할 때 유용합니다. 예를 들어, Java의 ArrayList는 다양한 타입을 받을 수 있도록 제네릭을 사용합니다.

public <T extends Number> void printNumber(T num) {
    System.out.println(num);
}

제네릭의 단점

타입 불일치: 컴파일 타임에 타입을 지정하므로 런타임에 타입을 변경할 수 없습니다.
다형성 제한: 제네릭 타입은 **원시 타입(primitive type)**을 사용할 수 없습니다. 예를 들어, int 대신 Integer와 같은 래퍼 클래스를 사용해야 합니다.
복잡성: 제네릭을 사용할 때 코드가 다소 복잡해질 수 있습니다.

1. 제네릭 클래스

// 제네릭 클래스를 정의할 때 타입 파라미터 <T>를 사용
class Box<T> {
    private T item;

    public void setItem(T item) {
        this.item = item;
    }

    public T getItem() {
        return item;
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Box<Integer> intBox = new Box<>();
        intBox.setItem(10);
        System.out.println(intBox.getItem());  // 10

        Box<String> strBox = new Box<>();
        strBox.setItem("Hello");
        System.out.println(strBox.getItem());  // Hello
    }
}

2. 제네릭 메서드

// 제네릭 메서드는 메서드 레벨에서 타입 파라미터를 지정
public class Main {
    public static <T> void printArray(T[] array) {
        for (T element : array) {
            System.out.print(element + " ");
        }
        System.out.println();
    }

    public static void main(String[] args) {
        Integer[] intArray = {1, 2, 3};
        String[] strArray = {"Hello", "World"};

        printArray(intArray);  // 1 2 3
        printArray(strArray);  // Hello World
    }
}

3. 제네릭 인터페이스

interface Pair<K, V> {
    K getKey();
    V getValue();
}

class KeyValuePair<K, V> implements Pair<K, V> {
    private K key;
    private V value;

    public KeyValuePair(K key, V value) {
        this.key = key;
        this.value = value;
    }

    public K getKey() {
        return key;
    }

    public V getValue() {
        return value;
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Pair<Integer, String> pair = new KeyValuePair<>(1, "One");
        System.out.println(pair.getKey() + ": " + pair.getValue());  // 1: One
    }
}

★static

📌 Java에서 클래스나 객체의 특정 구성 요소에 대한 정적(Static) 특성을 정의하는 키워드입니다. 이를 사용하면 해당 구성 요소가 클래스에 속하게 되며(객체가 아닌 클래스의 변수, 메소드 선언 가능), 객체의 인스턴스화 없이 접근할 수 있습니다.

★추상 클래스 (Abstract Class)

📌 구현되지 않은 메서드(즉, 추상 메서드)를 포함할 수 있는 클래스입니다. 추상 클래스는 직접 인스턴스를 생성할 수 없으며, 다른 클래스에서 상속받아 사용하도록 설계됩니다.

정의:

추상 클래스는 abstract 키워드로 선언되며, 구현되지 않은 메서드를 포함할 수 있습니다.
인스턴스를 생성할 수 없다는 특징이 있으며, 이를 상속받은 자식 클래스에서 추상 메서드를 구현해야 합니다.

사용처:

공통된 속성과 동작을 여러 클래스에서 공유해야 할 때 사용합니다.
공통된 기본 기능을 부분적으로 구현하고, 그 외의 구체적인 구현은 자식 클래스에서 하도록 유도할 때 유용합니다.

저 인터페이스 공통된 기능을 다른 클래스들에게 강제 한다는 말은 인터페이스에서 사용된 변수, 메소드는 반드시 인터페이스를 구현할 클래스에서 반드시 구현되어야만 한다. (추상 클래스는 안해도 상관없다.)
이런 일이 발생하는 이유는 객체의 청사진이 클래스라면, 클래스의 청사진이 인터페이스이기 때문

★인터페이스

📌 클래스의 청사진으로, 인터페이스를 구현할 클래스는 반드시 인터페이스에서 사용된 변수, 메소드를 반드시 구현해야한다.

implements 키워드를 사용하여 인터페이스를 구현할 수 있습니다.

public class 클래스명 implements 인터페이스명 { 
			// 추상 메서드 오버라이딩
			@Override
	    public 리턴타입 메서드이름(매개변수, ...) {
			       // 실행문
	    }
}

인터페이스 간의 상속은 implements 가 아니라 extends 키워드를 사용합니다.

public class Main extends D implements C {

    @Override
    public void a() {
        System.out.println("A");
    }

    @Override
    public void b() {
        System.out.println("B");
    }

    @Override
    void d() {
        super.d();
    }

    public static void main(String[] args) {
        Main main = new Main();
        main.a();
        main.b();
        main.d();
    }
}

interface A {
    void a();
}

interface B {
    void b();
}

interface C extends A, B {
}

class D {
    void d() {
        System.out.println("D");
    }
}

This

📌 현재 객체 자신을 참조하는 키워드로, 객체 내부에서 객체의 멤버(필드, 메서드, 생성자)를 명확히 참조하기 위해 사용됩니다.

정의	객체의 현재 인스턴스를 참조하는 키워드로, 객체 내부에서 멤버 변수와 메서드를 호출하거나 생성자 호출에 사용.

특징	✔ 객체 자신의 주소를 나타냄 ✔ 인스턴스 멤버에 접근할 때 사용 ✔ 메서드나 생성자에서 주로 활용됨 ✔ 정적(static) 맥락에서는 사용 불가

위 경우 입력값 model이 객체의 model이 아닌 매개변수 model에 입력됨

위 경우 입력값 model이 객체의 model에 입력됨
매개변수, 지역 변수, 클래스 변수의 이름이 동일할 경우 구분을 위해 사용
this. = 현재 객체의 변수
this() = 현재 객체 생성자

final

📌 현재 클래스, 변수를 더이상 변경 불가하게 만들어 버린다. 상속도 막힌다.

Object

📌 Java 내 모든 클래스들의 최상위 부모 클래스, 다양한 기능 제공

★객체지향 프로그래밍

class Car {
    String model;
    String color;
    
    // 기본 생성자
    public Car(String model, String color) {
        this.model = model;
        this.color = color;
    }
    
    // gasPedal 메서드: 속도를 설정하는 메서드로 kmh 값을 speed 필드에 저장하고 반환
    public double gasPedal(double kmh) {
        speed = kmh; // 자동차의 현재 속도를 kmh 값으로 설정
        return speed; // 설정된 속도 반환
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 인스턴스화 과정
        Car car1 = new Car("Sedan", "Red"); // Car 클래스로부터 car1 객체 생성
        Car car2 = new Car("SUV", "Blue");  // Car 클래스로부터 car2 객체 생성
        
        System.out.println(car1.model);  // Sedan 출력
        System.out.println(car2.model);  // SUV 출력
    }
}

Car car1 = new Car("Sedan", "Red");는 Car 클래스를 사용하여 "Sedan"과 "Red"라는 속성값을 가지는 새로운 Car 객체를 생성하고, 그 객체를 car1이라는 참조형 변수에 참조하도록 하는 코드

인스턴스(객체)	car1, car2
인스턴스화	new
메서드	public double gasPedal(double kmh)
클래스	class Car
생성자	public Car(String model, String color) / 생성자는 메서드와 다르게 클래스와 이름이 같다

★오버라이딩

🐳 부모 클래스로부터 상속받은 메서드의 내용을 재정의 하는 것을 오버라이딩이라고 합니다.

선언부가 부모 클래스의 메서드와 일치해야 합니다.
접근 제어자를 부모 클래스의 메서드 보다 좁은 범위로 변경할 수 없습니다.
예외는 부모 클래스의 메서드 보다 많이 선언할 수 없습니다

오버라이딩 사용 상황:

부모 클래스의 메서드를 자식 클래스에서만 새롭게 정의하고자 할 때.
상속 구조에서 특정 메서드를 변경하고자 할 때.
다형성을 활용하여, 자식 클래스의 특성에 맞는 기능을 구현하고자 할 때.

★오버로드

🐳 오버로딩은 하나의 클래스 내에서 동일한 이름을 가진 메서드를 여러 개 정의하는 것입니다. 하지만 오버로딩된 메서드는 매개변수의 개수나 타입이 달라야 합니다.

즉, 메서드 이름은 같지만 매개변수의 타입, 개수, 순서가 다르면 컴파일러가 어떤 메서드를 호출할지 구분할 수 있습니다. 반환 타입만 달라서는 오버로딩이 발생하지 않습니다. 컴파일 시점에 메서드가 결정됩니다

오버로딩 사용 상황:

하나의 메서드 이름으로 다양한 입력을 처리하고자 할 때.
매개변수의 개수나 타입이 다른 경우에도 같은 작업을 처리하고 싶을 때.
메서드를 다수 정의해야 하는 경우, 메서드 이름을 통일하고 코드의 가독성을 높이기 위해.

다형성 & 추상화

동일한 메서드 이름이지만 다른 방식으로 동작할 수 있게 함

sound를 한 부모에서 상속받았지만 내용은 다름 = 다형성은 오버라이딩으로 구현됨

// 부모 클래스
class Animal {
    public void sound() {
        System.out.println("Animal makes a sound");
    }
}

// 자식 클래스 1
class Dog extends Animal {
    @Override
    public void sound() {
        System.out.println("Dog barks");
    }
}

// 자식 클래스 2
class Cat extends Animal {
    @Override
    public void sound() {
        System.out.println("Cat meows");
    }
}

참조형 자료구조

클래스 & 객체 & 인터페이스

인스턴스 맴버와 클래스 맴버

생성자

항목	내용
정의	객체 생성 시 초기화 작업을 수행하는 특수한 메서드. 클래스 이름과 동일한 이름을 가지며 반환 타입이 없음. (초기화의 이유 : 안정적이고 예측 가능한 상태에서 객체를 사용할 수 있도록 보장하기 위해서 )
특징	✔ 클래스 이름과 동일 ✔ 반환 타입이 없음 (void도 사용하지 않음) ✔ 객체 생성 시 자동 호출 ✔ 오버로딩 가능
사용처	▶ 객체 초기화 시 필수 데이터를 설정하거나 특정 작업 수행 ▶ 객체를 생성하면서 동시에 원하는 상태로 설정해야 할 때 사용
종류	- 기본 생성자: 매개변수가 없는 생성자 (컴파일러가 자동 생성, 명시적 정의 가능). - 매개변수 생성자: 원하는 값으로 객체 초기화
기본값	- 생성자를 정의하지 않으면 컴파일러가 기본 생성자를 자동으로 제공. - 생성자를 정의하면 기본 생성자는 제공되지 않음.

< 접근 제어자 정리표 >

접근 제어자	같은 클래스	같은 패키지 (클래스 폴더)	자식 클래스	외부 클래스
public	O	O	O	O
protected	O	O	O	X
default	O	O	X	X
private	O	X	X	X

접근 제어

< 접근 제어자 정리표 >

접근 제어자	같은 클래스	같은 패키지 (클래스 폴더)	자식 클래스	외부 클래스
public	O	O	O	O
protected	O	O	O	X
default	O	O	X	X
private	O	X	X	X

< 사용 가능한 접근 제어자 >

클래스	public, default
메서드 & 멤버 변수	public, protected, default, private
지역변수	없음

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