[Java] 객체지향 프로그래밍 2(Object-oriented Programming 2) - TIL 221220

📖 자바의 정석 Chapter 07 참고

---

4. 제어자(modifier)

4.1 제어자란?

• 제어자(modifier): 클래스, 변수 또는 메서드의 선언부에 함께 사용되어 부가적인 의미를 부여한다.
• 제어자는 하나의 대상에 대해서 여러 제어자를 조합해 사용하는 것이 가능하다
• 단, 접근 제어자는 한번에 네 가지 중 하나만 선택해서 사용할 수 있다.

접근 제어자: public, protected, default, private
그 외: static, fianl, abstract, native, transient, synchronized, volatile, strictfp

 

4.2 static - 클래스의, 공통적인

• 클래스변수(static멤버변수)는 하나의 변수를 모든 인스턴스가 공유하기 때문에 인스턴스에 관계없이 같은 값을 갖는다.
• 인스턴스메서드와 static메서드의 근본적인 차이는 메서드 내에서 인스턴스 멤버를 사용하는가의 여부에 있다.
• 인스턴스 멤버를 사용하지 않는 메서드는 static을 붙여서 static메서드로 선언하는 것을 고려하자. static메서드는 인스턴스를 생성하지 않고도 호출이 가능해서 더 편리하고 속도도 더 빠르다.
• static초기화 블럭은 클래스가 메모리에 로드될 때 단 한번만 수행되며, 주로 클래스변수(static변수)를 초기화하는데 주로 사용된다.

static이 사용될 수 있는 곳 - 멤버변수, 메서드, 초기화 블럭

제어자	대상	의미
static	멤버변수	- 모든 인스턴스에 공통적으로 사용되는 클래스변수가 된다. - 클래스변수는 인스턴스를 생성하지 않고도 사용 가능하다. - 클래스가 메모리에 로드될 때 생성된다
	메서드	- 인스턴스를 생성하지 않고도 호출이 가능한 static 메서드가 된다. - static메서드 내에서는 인스턴스멤버들을 직접 사용할 수 없다.

 

4.3 final - 마지막의, 변경될 수 없는

final이 사용될 수 있는 곳 - 클래스, 메서드, 멤버변수, 지역변수

제어자	대상	의미
final	클래스	변경될 수 없는 클래스, 확장될 수 없는 클래스가 된다. 그래서 final로 지정된 클래스는 다른 클래스의 조상이 될 수 없다. 자신을 확장하는 자손클래스를 정의하지 못하게 된다.
	메서드	변경될 수 없는 메서드, final로 지정된 메서드는 오버라이딩을 통해 재정의 될 수 없다.
	멤버변수	변수 앞에 final이 붙으면, 값을 변경할 수 없는 상수가 된다.
	지역변수

 

생성자를 이용한 final멤버 변수의 초기화

• final이 붙은 변수는 상수이므로 일반적으로 선언과 초기화를 동시에 하지만, 인스턴스변수의 경우 생성자에서 초기화 되도록 할 수 있다.
• 각 인스턴스마다 final이 붙은 멤버변수가 다른 값을 갖도록 할 수 있다.(클래스에 선언된 final이 붙은 인스턴스변수가 각각 다른 값을 갖도록 만들기)
  -> 클래스 내에 매개변수를 갖는 생성자를 선언하여, 인스턴스를 생성할 때 final이 붙은 멤버변수를 초기화하는데 필요한 값을 생성자의 매개변수로부터 제공받는 것이다.

 

4.4 abstract - 추상의, 미완성의

abstract가 사용될 수 있는 곳 - 클래스, 메서드

제어자	대상	의미
abstract	클래스	클래스 내에 추상 메서드가 선언되어 있음을 의미한다.
	메서드	선언부만 작성하고 구현부는 작성하지 않은 추상 메서드임을 알린다.

• 추상클래스는 아직 완성되지 않은 메서드가 존재하는 '미완성 설계도'이므로 인스턴스를 생성할 수 없다.

 

4.5 접근 제어자(access modifier)

• 접근제어자는 멤버 또는 클래스에 사용되어, 해당하는 멤버 또는 클래스를 외부에서 접근하지 못하도록 제한하는 역할을 한다.

접근 제어자가 사용될 수 있는 곳 - 클래스, 멤버변수, 메서드, 생성자
private: 같은 클래스 내에서만 접근이 가능하다. (가장 높은 제한)
default: 같은 패키지 내에서만 접근이 가능하다.
protected: 같은 패키지 내에서, 그리고 다른 패키지의 자손클래스에서 접근이 가능하다.
public: 접근 제한이 전혀 없다.

접근 범위 넓은 쪽 > 좁은쪽
public > protected > (default) > private

접근 제어자가 default라는 것은 아무런 접근 제어자도 붙이지 않는 것을 의미한다.

제어자	같은 클래스	같은 패키지	자손클래스	전체
public	O	O	O	O
protected	O	O	O
(default)	O	O
private	O

 

대상에 따라 사용할 수 있는 접근제어자

대상	사용가능한 접근 제어자
클래스	public, (default)
메서드	public, protected, (default), private
멤버변수
지역변수	없 음

 

접근 제어자를 이용한 캡슐화

접근 제어자를 사용하는 이유
1. 외부로부터 데이터를 보호하기 위해서
- 클래스, (주로) 멤버에 접근제어자 사용
2. 외부에는 불필요한, 내부적으로만 사용되는, 부분을 감추기 위해서
- 외부에서 접근할 필요가 없는 멤버들을 private으로 지정

• 메서드 하나를 변경했을 경우, 이 메서드의 접근 제어자가 default라면 패키지 내부만 확인해 보면 되고, private이면 클래스 하나만 살펴보면 된다. 접근제어자를 적절히 선택해서 접근 범위를 최소화하자!
• 상속을 통해 확장될 것이 예상되는 클래스라면 멤버의 접근제한자를 private 대신 protected로 사용해 자손클래스에서 접근하는 것이 가능하도록 한다. (private이 붙은 멤버는 자손 클래스에서도 접근 불가능)

생성자의 접근 제어자

• 생성자에 접근 제어자를 사용함으로써 인스턴스의 생성을 제한할 수 있다.
• 생성자의 접근 제어자를 private로 지정하면, 외부에서 생성자에 접근할 수 없으므로 인스턴스를 생성할 수 없게 된다. 그래도 클래스 내부에서는 인스턴스를 생성할 수 있다
• 대신 인스턴스를 생성해서 반환해주는 public메서드를 제공함으로써 외부에서 이 클래스의 인스턴스를 사용하도록 할 수 있다. 이 메서드는 public이면서 동시에 static이어야 한다.

// 생성자가 private인 클래스는 다른 클래스의 조상이 될 수 없다.
// 그래서 클래스의 앞에 final을 추가하여 상속할 수 없는 클래스라는 것을 알리는 것이 좋다.
final class Singleton {

    // getInstance()에서 사용될 수 있도록 인스턴스가 미리 생성되어야 하므로 static이어야 한다.
    private static Singleton s = new Singleton();
    
    // 생성자
    private Singleton() {    
       // ...
    }
    
    // 메서드
    // 인스턴스를 생성하지 않고도 호출할 수 있어야 하므로 static이어야 한다.
    // 생성자를 통해 직접 인스턴스를 생성하지 못하게 하고 public메서드를 통해 인스턴스에 접근하게 함으로써
    // 사용할 수 있는 인스턴스의 개수를 제한할 수 있다.
    public static Singleton getInstance() {
        if(s == null)
            s = new Singleton();
        return s;
    }
}

class SingletonTest {
    publijc static void main(String args[]) {
//      Singleton s = new Singleton(); // 에러! 생성자가 private라 접근 불가
        Singleton s = Singleton.getInstance();
    }

}

 

4.6 제어자(modifier)의 조합

대상	사용가능한 제어자
클래스	public, (default), final, abstract
메서드	모든 접근 제어자, final, abstract, static
멤버변수	모든 접근 제어자, final, static
지역변수	final

1. 메서드에 static과 abstract를 함께 사용할 수 없다.
- static메서드는 몸통이 있는 메서드에만 사용할 수 있기 때문이다.
2. 클래스에 abstract와 final을 동시에 사용할 수 없다.
- 클래스에 사용되는 final은 확장할 수 없다는 의미이고 abstract는 상속을 통해서 완성되어야 한다는 의미이므로 서로 모순되기 때문이다.
3. abstract메서드의 접근 제어자가 private일 수 없다.
- abstract메서드는 자손클래스에서 구현해주어야 하는데 접근 제어자가 private이면, 자손클래스에서 접근할 수 없기 때문이다.
4. 메서드에 private과 final을 같이 사용할 필요는 없다.
- 접근 제어자가 private인 메서드는 오버라이딩될 수 없기 때문이다. 이 둘 중 하나만 사용해도 의미가 충분하다.